[发明专利]一种钛酸镍/二氧化钛纳米复合材料的制备方法

说明书

一种钛酸镍/二氧化钛纳米复合材料的制备方法，涉及一种TiO₂纳米复合材料的制备方法。本发明是要解决TiO₂在可见光下无光催化性能的问题。本发明：一、制备前驱体Ni‑MOF；二、NiTiO₃/TiO₂纳米复合材料的制备。本发明采用水热法制备前驱体Ni‑MOF，工艺简单，结合了NiTiO₃和TiO₂两种材料各自的特点与优势，在有机污染物降解、水分解以及CO₂还原等光催化领域具有很大的应用前景。本发明通过将TiO₂和NiTiO₃复合，扩宽TiO₂光响应区域，使得复合材料在太阳光下即能发挥较好的光催化作用，Ni‑MOF球形结构完整，尺寸约为600nm。

技术领域

本发明涉及一种TiO₂纳米复合材料的制备方法。

背景技术

随着化石燃料储量的日益减少，光能作为一种取之不尽、用之不竭的能源，具有广阔的应用前景，在现代发展中有着重要的地位。光能转换为电能或化学能一直是一个非常重要的研究方向。

半导体材料TiO₂因其高的催化活性、良好的化学稳定性、低廉的价格及无毒无害等优点被广泛应用于有机污染物降解、水分解及CO₂还原等领域。但就光催化性能而言，TiO₂禁带较宽，仅能吸收太阳光中的紫外光，因而光催化性能受到限制。近年来，将TiO₂与禁带宽度较小的材料复合，以拓宽其光响应区域，提高光催化活性，已成为TiO₂光催化领域的热点。

长期以来，三元氧化物在固体燃料电池、传感器、化学催化和光催化等领域具有十分广泛的应用。作为三元氧化物的典型代表，由于NiTiO₃(钛酸镍)具有催化活性高、稳定性好、在紫外光照射下耐久性好以及能在可见光下响应等优点，已在光催化应用中受到了广泛关注。

发明内容

本发明是要解决TiO₂在可见光下无光催化性能的技术问题，而提供一种应用于光催化的钛酸镍/二氧化钛纳米复合材料的制备方法。

本发明的应用于光催化的钛酸镍/二氧化钛纳米复合材料的制备方法是按以下步骤进行的：

一、制备前驱体Ni-MOF：将Ni(NO₃)₂·6H₂O和对苯二甲酸加入到二甲基甲酰胺中，搅拌至固体完全溶解，再加入乙二醇继续搅拌20min～30min，得到混合液Ⅰ，然后将混合液Ⅰ移入反应釜中，反应釜置于烘箱中在温度为120℃～130℃的条件下加热6h～12h，最后依次经离心、洗涤和干燥，得到前驱体Ni-MOF；

所述的混合液Ⅰ中Ni(NO₃)₂·6H₂O的摩尔浓度为0.018mol/L～0.022mol/L；

所述的混合液Ⅰ中对苯二甲酸的摩尔浓度为0.007mol/L～0.012mol/L；

所述的乙二醇与二甲基甲酰胺的体积比为(0.12～0.35):1；

步骤一中所述的洗涤是依次采用DMF和无水乙醇进行洗涤；