[发明专利]一种钛酸镍/二氧化钛纳米复合材料的制备方法

摘要

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。

主权项

1.一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，其特征在于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；二、NiTiO₃/TiO₂纳米复合材料的制备：将步骤一制备的前驱体Ni‑MOF超声分散于无水乙醇中5min～10min，搅拌10min～15min，在搅拌的条件下逐滴加入钛酸四正丁酯，然后搅拌10min～20min，得到混合液Ⅱ，再向混合液Ⅱ中加入去离子水和氢氟酸水溶液，搅拌10min～15min，随后移入反应釜中，将反应釜置于烘箱中在温度为180℃～200℃的条件下加热8h～20h，然后依次经离心、洗涤和干燥，得到浅绿色粉末；将浅绿色粉末在空气气氛下于马弗炉中煅烧，煅烧温度为550℃～650℃，煅烧时间为2h～5h，升温速度为2℃/min～8℃/min，获得NiTiO₃/TiO₂纳米复合材料；所述的氢氟酸水溶液的质量浓度为40％；所述的混合液Ⅱ中钛酸四正丁酯的摩尔浓度为0.01mol/L～0.016mol/L；所述的去离子水与无水乙醇的体积比为(0.05～0.08):1；所述的氢氟酸水溶液与无水乙醇的体积比为(0.00075～0.002):1；所述的混合液Ⅱ中步骤一制备的前驱体Ni‑MOF的浓度为0.5g/L～0.75g/L；步骤二中所述的洗涤是依次采用去离子水和无水乙醇进行洗涤。