一种纳米片状球形锐钛矿二氧化钛及其制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米片状球形锐钛矿二氧化钛，它由粒径大小20~50nm、厚度5~10nm的纳米片自组装成的4~10um球形锐钛矿TiO₂，组成球形二氧化钛的纳米片暴露具有高反应活性的（001）晶面。将钛源、氟硅酸和水按比例配成合成液于反应釜中160~200℃晶化反应24~96h，将合成结束后的样品经洗涤、干燥或焙烧，即可得到纳米片状球形锐钛矿二氧化钛。制备微球过程中未添加任何模板剂和有机添加剂，直接水热合成方法简单容易。本发明制备的二氧化钛具有较好的光催化性能，其光催化降解有机污染物甲基橙的活性高于商业二氧化钛P25的光催化活性，而且微米级小球不易团聚，易回收、重复使用。

主权项

一种制备纳米片状球形锐钛矿二氧化钛的方法，得到的纳米片状球形锐钛矿二氧化钛由粒径大小20～50nm、厚5～10nm的纳米片组成微球，微球平均直径为4～10um，其中纳米片为暴露了上下2个相同001面和四周8个相同101面的十面双锥体，十面双锥体上下两个001面的暴露率为40‑80％；其具体步骤如下：(1a)将水和氟硅酸的混合溶液边搅拌边滴入钛源中配制成均匀合成液，其中钛源、氟硅酸和水的摩尔比为1.0：0.05～0.1：0.5～2；(2a)将配制好的合成液于反应釜中晶化反应；(3a)反应结束后，对样品进行洗涤、干燥和焙烧，得到纳米片状球形锐钛矿二氧化钛；或者(1b)将水和氟硅酸的混合溶液边搅拌边滴入钛源中配制成均匀合成液，其中钛源、氟硅酸和水的摩尔比为1.0：0.1～0.15：0.5～2；(2b)将配制好的合成液于反应釜中晶化反应；(3b)反应结束后，对样品进行洗涤、干燥，得到纳米片状球形锐钛矿二氧化钛；其中步骤(1a)和(1b)中所述的钛源均为钛酸四丁酯或钛酸异丙酯；步骤(2a)和(2b)中所述的晶化反应温度均为160～200℃，晶化反应时间均为24～96h。