[發明專利]基于水熱法的二氧化鈦納米線的制備方法

在審

• 申請號: 201610910606.8
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN107961791A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 丁磊
• 申請（專利權）人: 張家港市沙源檢測技術有限公司
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 常州市維益專利事務所(普通合伙)32211
• 代理人: 陸華君

技術領域

本發明涉及半導體光催化劑技術領域，特別是涉及一種基于水熱法的二氧化鈦納米線的制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展，水污染情況越發嚴重，光催化技術是近年來發展起來的廢水處理技術。光催化劑是光照射下引起催化反應的物質，通過光催化反應，產生具有強氧化能力的羥基自由基和超級氧離子，來降解分解有機污染物質。

二氧化鈦(TiO₂)是一種最廣泛和深入的半導體光催化劑，廣泛用于光催化領域。但TiO₂帶隙較寬，只能在波長小于378nm的紫外區顯示光化學活性，同時其光電子和空穴容易發生復合，從而降低光催化效率。

TiO₂納米材料如納米線、納米管，比普通納米顆粒有更高的表面積和體積比，可以提供相對較高的活性位點密度，有利于表面反應發生和敏化劑負載，而一維特性又使其在光生載流子分離和傳遞器件應用中擁有更快速的電荷載流子傳輸速率。也正因為這些優勢，納米TiO₂的合成獲得了持續不斷的關注與突破，這也直接推動了TiO₂材料的廣泛應用。按照空間維度劃分，TiO₂納米材料可以簡單分為一維、二維和三維納米材料，其中一維結構獲得了更為廣泛的應用。

因此，針對上述問題，有必要提出一種基于水熱法的二氧化鈦納米線的制備方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于水熱法的二氧化鈦納米線的制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供一種基于水熱法的二氧化鈦納米線的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

S1、將鈦片分別在丙酮和乙醇中超聲清洗，并在氮氣氣氛下烘干；

S2、將鈦片放置入以聚四氟乙烯為內襯的反應釜中，并進行加熱處理，然后將反應物取出，在鹽酸溶液中浸泡，并用去離子水進行清洗，得到一維TiO₂納米線；

S3、將AgNO₃、乙醇、蒸餾水及一維TiO₂納米線混合呈溶液，然后向溶液中通氮氣，紫外照射2～5h，用去離子水洗滌、烘干，制得銀修飾的一維TiO₂納米線。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2還包括：

將一維TiO₂納米線在200℃下燒結2h。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S3中的AgNO₃和一維TiO₂納米線的質量比為1:5～2:3。

作為本發明的進一步改進，所述步驟S2中紫外照射的功率為800W，照射時間為2h。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明能夠快速制備出管徑、管長及壁厚可調的一維TiO₂納米線，水熱法所得納米線擁有更多的反應位點和更優異的可修飾性能；銀修飾的一維TiO₂納米線會消耗光生電子，使得電子-空穴的負荷率減少，從而提高光催化性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明中二氧化鈦納米線的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參圖1所示，本發明中一種基于水熱法的二氧化鈦納米線的制備方法，包括：

S1、將鈦片分別在丙酮和乙醇中超聲清洗，并在氮氣氣氛下烘干；

S2、將鈦片放置入以聚四氟乙烯為內襯的反應釜中，并進行加熱處理，然后將反應物取出，在鹽酸溶液中浸泡，并用去離子水進行清洗，得到一維TiO₂納米線；

S3、將AgNO₃、乙醇、蒸餾水及一維TiO₂納米線混合呈溶液，然后向溶液中通氮氣，紫外照射2～5h，用去離子水洗滌、烘干，制得銀修飾的一維TiO₂納米線。