表面氢化的二氧化钛纳米线微球光催化材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种表面氢化的二氧化钛纳米线微球光催化材料及其制备方法，所述微球直径为3~6μm，球体是由直径为7~9nm的锐钛矿二氧化钛纳米线组成，比表面积为75m²/g，孔容积为1.02cm³/g。制备方法是：将钛酸纳米管微球前驱体置于石英管中心的石英舟中，随后将石英管水平放入管式炉中，以200~300sccm的流量连续通入混合H₂，所述混合H₂为体积百分比为5%H₂与95%N₂的混合气，管式炉以3~5℃/min的升温速率升至500℃并保温2~4h，待管式炉自然冷却至150℃后停止通入混合H₂，将产物收集可得到表面氢化的二氧化钛纳米线微球。本发明的微球具有显著增强的可见光吸收，能够在可见光照射下产生大量的羟基自由基，在全光谱照射下具有增强的光解水制氢效率和光催化降解2,4-四氯苯酚活性。

主权项

一种表面氢化的二氧化钛纳米线微球的制备方法，其特征是：将钛酸纳米管微球前驱体置于石英管中心的石英舟中，随后将石英管水平放入管式炉中，以200～300sccm的流量连续通入混合H₂，所述混合H₂为体积百分比为5%H₂与95%N₂的混合气，管式炉以3～5℃/min的升温速率升至500℃并保温2～4h，待管式炉自然冷却至150℃后停止通入混合H₂，将产物收集可得到表面氢化的二氧化钛纳米线微球；所述钛酸纳米管微球前驱体的合成过程是：通过碱热和氢离子交换过程合成出钛酸纳米管微球前驱体：将5.1g钛酸四丁酯和75mL无水乙醇混合在一起，随后加入0.33mL浓度98%的硫酸和0.3mL去离子水；将该混合溶液磁力搅拌0.5h后转移至干燥的聚四氟乙烯为内衬的不锈钢反应釜中，在干燥箱中加热至180℃并保温4h，收集反应釜中的白色沉淀物并干燥；将0.5g沉淀物和50mL浓度为10M的NaOH溶液混在一起，将该混合溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的不锈钢反应釜中，在干燥箱中加热至150℃并保温24h；随后，将沉淀物收集并分散到600mL浓度为0.1M的盐酸溶液中，搅拌12h后用去离子水反复滤洗至中性，产物收集后便得到钛酸纳米管微球前驱体。