[发明专利]一种CuS掺杂纳米TiO2

权利要求书

1.一种CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将CuS纳米棒充分分散于第一溶剂中，加入TiO₂前驱体，混合均匀后将混合液在120~180℃下进行溶剂热反应8~12h，对所得产物进行冷却、过滤、洗涤和干燥，即得CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂；

其中，所述CuS纳米棒的制备方法包括如下步骤：

将铜源、硫源充分分散于第二溶剂中，并在100~150℃下进行溶剂热反应4~8h，对所得产物进行冷却、过滤、洗涤和干燥，即得所述CuS纳米棒。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CuS纳米棒与所述TiO₂前驱体的物质的量比为（0.5~2.5）：1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述TiO₂前驱体为有机钛盐；所述第一溶剂为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机钛盐为钛酸四丁酯和/或四异丙醇钛。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铜源与所述硫源的物质的量的比为1：（1~4）。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铜源为可溶性铜盐；所述硫源为C₂H₅NS、CS(NH₂)₂、(CH₃)₂SO中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂为乙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性铜盐为CuCl₂·2H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O、CuSO₄·5H₂O、Cu(CH₃COO)₂·H₂O中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂置于惰性气体环境中在350~450℃下煅烧0.8~1.2h的步骤。

10.一种权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂，其特征在于，所述纳米TiO₂包覆在所述CuS纳米棒的外围，包覆厚度为6~8nm。

11.根据权利要求10所述的CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂，其特征在于，所述催化剂为锐钛矿晶型，粒径为10~15nm，比表面积为15~22m²/g，平均孔径为17~20nm，带隙能为2.4~2.7eV。

12.一种权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂或权利要求10或11所述的CuS掺杂纳米TiO₂光催化剂在废水处理中的应用。