[发明专利]一种有着可见光响应的TiO2分级结构及其制备方法

摘要

一种有着可见光响应的TiO₂分级结构的制备方法，属于半导体光催化、光电化学材料的制备方法。首先将氟盐溶解于水中，往氟盐水溶液中滴加入乙酸，持续搅拌；再将钛酸四正丁酯逐滴加入到混合溶液中，并持续搅拌；将混合溶液置于水热反应釜中，升温至140～180℃，使其反应8～16h；将反应釜自然冷却后，取出沉淀物，离心或过滤、洗涤、干燥；在空气气氛下升温至300～550℃，保温烧结0.5～3h。制备出的TiO₂分级纳米结构具有比表面积大、可见光响应、单晶结构等优点，适合应用于光催化降解污染物、光电催化分解水制氢等领域。具有方法简单、无毒，且易于操作的优点。且成本低，适合进行工业化生产。

主权项

1.一种有着可见光响应的TiO2分级结构的制备方法，其特征在于：利用含F盐作为原料合成出F掺杂TiO2（即TiO2:F），再经退火处理使F元素掺入到晶格里面，其制备方法如下：（a）将质量比为12: 0.22~12:0.26的乙酸、氟盐作为反应原料溶解于水中形成澄清的水溶液；所述的乙酸质量百分比浓度为57 % ‑ 59 %；述的氟盐质量百分比浓度为1.0 % ‑ 1.2 %；（b）将质量百分比浓度为1.6 % ‑ 2.0 %的钛酸四正丁酯逐滴加入澄清的水溶液中，并持续搅拌均匀；（c）将滴加有钛酸四正丁酯的水溶液转入水热反应釜中，放入烘箱，升温至140~180℃，并保温一段时间，保温一段时间在8h以上；（d）从反应釜中取出沉淀物质，经过离心或过滤、洗涤、干燥；（e）将干燥后得到的白色粉末置于马弗炉中，在空气气氛下升温至400~500°C，在退火过程中样品颜色由白色转变为黄色，保温烧结1.5～3 h，得到黄色粉末，即TiO2:F分级结构晶体，TiO2:F分级结构晶体由若干个单晶纳米薄片组成，并有着可见光响应。