[发明专利]一种纳米TiO2

权利要求书

1.一种纳米TiO₂-SnO₂固溶体光催化材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）选用Cu、Ti、Sn、低腐蚀电位活性元素四种金属原料通过真空电弧炉熔炼制备合金熔锭，所述低腐蚀电位活性元素为Y，金属原料的纯度为99.99 wt%，合金中各元素的原子百分比为Cu: 60%、Ti: 30%、Sn: 6%、Y: 4%；

（2）利用真空旋淬设备的磁感应线圈加热所述合金熔锭，待合金完全熔化时，打开气压阀门，将合金液喷射至高速旋转的铜辊表面上，获得非晶条带；

（3）恒温条件下，将所述非晶条带在硝酸溶液中进行脱合金氧化处理，获得纳米TiO₂-SnO₂固溶体光催化材料；

所述步骤（3）中将非晶条带脱合金氧化处理后，离心分离，对沉淀物清洗、干燥，由此获得纯净的TiO₂-SnO₂固溶体粉末；

所述合金熔锭为Cu₆₀Ti₃₀Sn₆Y₄合金熔锭，所述步骤（2）中获得的非晶条带在硝酸溶液中经72小时完全转变形成纳米TiO₂-SnO₂固溶体，最小单元纳米颗粒尺寸为3.5 ~ 5 nm，在100W紫外光下对罗丹明B的2小时降解率为58.10%；

所述步骤（1）具体是将配制好的金属原料以及用于除氧的锆锭置于真空电弧炉的不同工位中，抽真空至5.0×10^-3 Pa，并向炉内充入纯度为99.9%的氩气作为保护气氛，熔炼时，电流大小根据材料熔化状态进行实时调整，范围为100 ~ 200 A，注意先熔锆锭除氧，时间40 s，熔炼1次，再熔炼金属料，单次熔炼时间为60 s，熔炼5次，由此制得Cu₆₀Ti₃₀Sn₆Y₄合金熔锭；

所述步骤（2）的旋淬过程是在氩气气氛下进行的，加热功率为25 kW，铜辊转速27.5 m/s；

所述步骤（3）中的非晶条带被剪至3 ~ 4 cm，硝酸溶液的摩尔浓度为14.4 M，非晶条带加入量与硝酸溶液体积比为10 g/L，反应温度为70 ℃。