[发明专利]具有肖特基结结构的铜-多孔二氧化钛复合材料的制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有肖特基结结构的铜-多孔二氧化钛复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）乙醇酸氧钛的合成；将钛源加入乙二醇中，然后进行溶胶凝胶反应，再经离心洗涤、干燥、冷却，得乙醇酸氧钛前聚体；

2）多孔二氧化钛的合成；将乙醇酸氧钛加入水中混合均匀，加热进行水热反应，再经离心洗涤、烘干、冷却，得具有多孔结构的棒状二氧化钛材料；

3）复合材料的合成；将多孔二氧化钛、铜源、氢氧化钠、乳酸加入乙醇中混合均匀，加热进行溶剂热反应，再经离心洗涤、烘干、冷却，即得所述具有肖特基结结构的铜-多孔二氧化钛复合材料；

其化学式为Cu@TiO₂，由立方相的纳米Cu颗粒负载在锐钛矿型的棒状多孔TiO₂的表面而成，其中纳米Cu颗粒与棒状多孔TiO₂的接触部位构成肖特基结结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该复合材料的比表面积为140~160 m²/g，其中棒状多孔TiO₂的长度为3~5微米，直径为0.8~1.5微米；纳米Cu颗粒的粒径为50~200nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源为四氯化钛、四氟化钛、硫酸钛、钛酸正丁酯、钛酸异丙酯；铜源为硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、醋酸铜。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛酸正丁酯与乙二醇的体积比为1:(10~500)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的溶胶凝胶反应温度为60~120℃，反应时间为1~3 h。

6.根据权利要求 1所述的制备方法，其特征在于,步骤2）中所述的水热反应温度为120~180℃，反应时间为12~24 h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热条件为反应溶液置于内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中，在140~160℃温度下反应12~36 h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔二氧化钛与铜源的摩尔比为(7~70):1；所述铜源、乳酸、氢氧化钠的摩尔比为1:(0.5~20):(4~500)；所述铜源相对于乙醇的用量为1:(500~5000) mol:L。

9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备的具有肖特基结结构的铜-多孔二氧化钛复合材料在太阳光下催化分解水产氢领域中的应用。