[发明专利]一种由纳米片形成的C掺杂花球状二氧化钛/二硫化钼复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种C掺杂花球状TiO₂/MoS₂复合材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：首先以乙酸为溶剂，以平均分子量40000g/moL的聚乙烯吡咯烷酮为分散剂和碳源，以钛酸四丁酯为钛源采用溶剂热法、经煅烧制备由锐钛矿和单斜晶TiO₂(B)组成的花球状TiO₂，其中，聚乙烯吡咯烷酮和乙酸的添加比例为0.18~0.2g:40mL；以合成的花球状TiO₂为骨架，再以钼酸铵为钼源，以硫脲为硫源经过水热法得到由纳米片形成的C掺杂花球状TiO₂/MoS₂复合材料，其中，TiO₂、钼酸铵和硫脲质量比为1：1：1；整体复合材料的直径为2~3 μm，在该复合材料中，C掺杂的花球状TiO₂由片状花瓣聚合而成，花瓣厚8~12 nm，MoS₂均匀附着在TiO₂的片状花瓣表面上；

所述溶剂热反应条件：温度为150 °C，反应时间为24h；

所述煅烧条件为400 °C～550 °C，1～3 h；

所述水热反应条件为200 °C，水热反应24 h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，具体包括以下步骤：

①将聚乙烯吡咯烷酮溶解在乙酸中，搅拌得到透明溶液；

②将钛酸四丁酯加入到步骤①所得的透明溶液中，搅拌得到悬浮液；

③将步骤②制备的悬浮液进行溶剂热反应，结束后冷却，进行分离，洗涤，干燥得到沉淀；

④将步骤③制备的沉淀进行煅烧；然后冷却，得到TiO₂粉末；

⑤将步骤④得到的TiO₂粉末和钼酸铵、硫脲加入到水中，搅拌、超声分散得到均匀的悬浊液；

⑥将步骤⑤制备的悬浮液进行水热反应，结束后冷却，进行分离，洗涤，干燥得到沉淀，即为由纳米片形成的C掺杂花球状TiO₂/MoS₂复合材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤①中，混合均匀时搅拌的温度为25~30°C；搅拌溶解时间0.5-1 h。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征是：步骤①中，搅拌温度为25 °C；搅拌溶解时间为0.5 h。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤②中，混合均匀时搅拌温度为25~30 °C；将钛酸四丁酯滴加至步骤①所得的透明溶液中，滴加钛酸四丁酯时间为10 min。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是：步骤②中，搅拌温度为25 °C。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤③中，洗涤剂为去离子水、无水乙醇，洗涤3～6次；

干燥温度为50 °C～60 °C；干燥时间为12 h。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征是：步骤③中，洗涤方法为：先用去离子水洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征是：步骤③中，干燥温度为50℃。

10.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤④中，所述煅烧条件为400 °C，煅烧2h，在N₂气保护下进行。

11.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤⑤中，搅拌分散时间1 h；超声0.5 h。

12.如权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤⑥中，洗涤剂为去离子水、无水乙醇，洗涤3～6次；干燥温度为50 °C～60 °C；干燥时间为12 h。