一种Ag掺杂TiO₂材料、及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种Ag掺杂TiO₂材料、及其制备方法和应用，属于半导体掺杂的催化材料制备技术领域。所述制备方法为一步溶剂热法，具体是，将硝酸银完全溶入乙二醇中，然后滴加钛酸丁酯，上述溶液反应冷却后，抽滤、干燥，得到Ag掺杂的海胆状TiO₂材料；所述材料的形貌为海胆状，TiO₂晶型为锐钛矿与金红石的单相或其混合相；所述材料可用于光催化剂领域。本发明的有益效果为：本发明为简单的一步溶剂热法，此法能大批量制备Ag纳米颗粒掺杂海胆状TiO₂催化剂；所得到的样品无需后续煅烧处理，就具有良好光催化活性；所得产物结构形貌易于控制；此制备过程简便、绿色；有望应用于难降解有机污染物的治理方面。

主权项

一种Ag掺杂TiO₂材料的制备方法，其特征在于，包括以下的制备步骤：(1)称取硝酸银溶于乙二醇中，经搅拌，得到浓度为0.04‑0.2mol/L硝酸银的乙二醇溶液；(2)称取钛酸丁酯，硝酸银与钛酸丁酯的摩尔比为2:1‑10:1，搅拌下，将其滴加到步骤(1)制得的硝酸银的乙二醇溶液中，搅拌均匀；(3)将步骤(2)中得到的混合溶液转移至反应釜中，200‑280℃下保温4‑24h；待其自然冷却后，抽滤、洗涤、干燥，得到Ag掺杂的海胆状TiO₂材料；所述步骤(1)中，硝酸银溶于乙二醇中，经过30‑60min的超声分散；步骤(2)将钛酸丁酯加入硝酸银的乙二醇溶液后，在10‑50℃下持续搅拌1‑3h；所述材料由海胆状TiO₂及分散其中的Ag纳米颗粒或团簇组成；所述海胆状TiO₂由TiO₂纳米纤维组成，其直径为10‑100nm，长度为200‑800nm，组装后整体直径为450nm‑2μm；所述Ag纳米颗粒或团簇分布在TiO₂纳米纤维内部或表面，Ag纳米团簇直径从埃级到2纳米，Ag纳米颗粒从2纳米到60纳米。