[发明专利]一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂及其制备方法和应用，该复合型二氧化钛纳米片光催化剂由以下重量百分比的组分组成为碳量子点0.01~0.02％，氮化碳39.44~70.73%，二氧化钛29.25~60.55%。本发明以钛酸异丙酯、三聚氰胺分别为钛源和氮源，用前驱体合成法将二氧化钛、氮化碳和碳量子点复合，其中碳量子点的质量含量极低，但具有较高的光催化活性，它可以在有机废水处理以及光解水产氢方面应用。

主权项

一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂的制备方法，该复合型二氧化钛纳米片光催化剂为碳量子点、氮化碳和二氧化钛复合型光催化剂，所述的碳量子点、氮化碳和二氧化钛的重量百分含量为：碳量子点0.01~0.02％，氮化碳39.44~70.73%，二氧化钛29.25~60.55%，其特征在于包括如下步骤：1）制备二维片状结构的二氧化钛纳米片a 将浓盐酸和钛酸异丙酯于烧瓶中混合，搅拌15‑20min得到澄清的黄色溶液；b配置P123和无水乙醇混合液，将该混合液加入步骤a）得到的澄清的黄色溶液中，搅拌28‑32min，得到混合溶液，P123和无水乙醇的质量比为1:14~16，混合溶液和乙二醇体积比为1:8~10；c 将步骤b）中的混合溶液和乙二醇混合，搅拌均匀后，放入高压反应釜中；d将步骤c）的高压反应釜置于鼓风干燥箱中在120℃放置20h， 反应釜中的反应物用无水乙醇洗涤3~5次，放入真空干燥箱78‑82℃，2.5‑3.5h烘干，得到初步的固体产物；e）将初步得到的固体产物在500~550℃的管式炉焙烧2h，然后自然降温至室温，得到白色二维片状结构的二氧化钛纳米片；2）用水稀释10g/L的碳量子点得到10~20mg/L的碳量子点溶液；3）取步骤1）的二维片状结构的二氧化钛纳米片和三聚氰胺以质量比为1：1~10溶于水中得到混合液，将混合液和10~20mg/L的碳量子点溶液以3~4:1的体积比混合，在60~70℃搅拌5‑7h；4）将步骤3）得到的溶液置于旋蒸仪中，80~83℃旋蒸，然后放入鼓风干燥箱中在100℃下烘10‑15h，得到白色粉末；5）刮下步骤4）中干燥后的白色粉末，置于石英坩埚中，压实，放入管式炉，通空气流量为10~15 ml/min，550℃，焙烧10~30min，自然降至室温，得到土黄色的一种复合型二氧化钛纳米片光催化剂，其中二氧化钛的含量为29.25~60.55%。