[發明專利]一種二維銳鈦礦TiO2

有效

• 申請號: 201710071536.6
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN107442150B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王超;谷文麗;吳敏;黃勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/00;B01J35/10;C01B3/04;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎;趙曉丹

1.一種二維銳鈦礦TiO₂/g-C₃N₄復合材料，其特征在于，所述復合材料為二維層片結構，由g-C₃N₄與TiO₂前驅體通過表面活性劑復合而成；所述復合材料的厚度為2-20nm，橫向尺寸為100nm-2μm，比表面積為88~110m²·g^-1；所述TiO₂暴露的高能面為{010}，存在形式為銳鈦礦；

所述表面活性劑為兩親性嵌段表面活性劑或聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物；

所述復合材料的制備包括如下步驟：

1）將質子化或非質子化的g-C₃N₄加入乙二醇中超聲攪拌，分散均勻；

2）將含鈦化合物溶于濃酸中，之后將其加入到含有表面活性劑的有機溶劑A中，攪拌均勻；

3）將步驟2）所得產物加入到步驟1）所得溶液中，超聲攪拌均勻后移到水熱反應釜中，經溶劑熱反應后取出產物，離心，用有機溶劑B洗滌，烘干，研成粉末，得到Bronze相的TiO₂/g-C₃N₄復合物，將該復合物煅燒后得到銳鈦礦相的二維TiO₂/g-C₃N₄ 復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種二維銳鈦礦TiO₂/g-C₃N₄復合材料，其特征在于，所述TiO₂前驅體采用的含鈦化合物為四氯化鈦、偏鈦酸、鈦酸四丁酯或鈦酸四異丙酯。

3.根據權利要求1所述的一種二維銳鈦礦TiO₂/g-C₃N₄復合材料，其特征在于，所述g-C₃N₄為質子化的g-C₃N₄或非質子化的g-C₃N₄；

所述非質子化的g-C₃N₄由不同含碳氮化合物的前驅體原料經煅燒得到；所述含碳氮化合物的前驅體選自尿素、三聚氰胺、二氰二胺、硫脲中的一種或多種；所述煅燒溫度為500~600℃，煅燒時間為1~4h；

所述質子化的g-C₃N₄由非質子化的g-C₃N₄通過酸超聲均勻分散得到；所述酸為鹽酸、硝酸或硫酸；所述酸的濃度為0.1-1M；所述超聲時間為1-8h。

4.根據權利要求1所述的一種二維銳鈦礦TiO₂/g-C₃N₄復合材料，其特征在于，步驟1）中g-C₃N₄與乙二醇的質量比為1~10:1000。

5.根據權利要求1所述的一種二維銳鈦礦TiO₂/g-C₃N₄復合材料，其特征在于，步驟2）中所述濃酸為濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸或濃醋酸；所述含鈦化合物與濃酸的質量比為1:0.1~10；所述含鈦化合物與有機溶劑A的體積比為1:1~10；所述表面活性劑與有機溶劑A的體積比為1:10~50；所述有機溶劑A為乙醇、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺中的一種。