[發明專利]一種Nb-Rh共摻雜二氧化鈦納米棒光催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710097461.9
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108452802B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 郭旺;黃集權;李國京;薛垂兵;黃秋鳳;鄧中華;劉著光
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: B01J23/648
• 分類號: B01J23/648;B82Y40/00;B82Y30/00;C01B3/04
• 代理公司: 11535 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

1.一種Nb-Rh共摻雜TiO₂納米棒光催化劑，其特征在于，所述催化劑為摻雜型納米材料，微結構為一維納米棒，其化學組成可表示為Ti_1-x-yNb_xRh_yO₂；其中，0<x≤0.1；0<y≤0.1；

所述Nb-Rh共摻雜TiO₂納米棒的平均直徑為5-20nm，長度為幾十到幾百納米；所述Nb-Rh共摻雜TiO₂納米棒的晶體結構為銳鈦礦相。

2.根據權利要求1所述的納米棒光催化劑，其特征在于，1×10^-5≤x≤0.08，1×10^-5≤y≤0.08。

3.根據權利要求2所述的納米棒光催化劑，其特征在于，1×10^-4≤x≤0.06，1×10^-4≤y≤0.06。

4.根據權利要求3所述的納米棒光催化劑，其特征在于，3×10^-4≤x≤0.04，3×10^-4≤y≤0.04。

5.根據權利要求4所述的納米棒光催化劑，其特征在于，5×10^-4≤x≤0.02，5×10^-4≤y≤0.02。

6.根據權利要求5所述的納米棒光催化劑，其特征在于，所述Nb-Rh共摻雜TiO₂納米棒光催化劑的化學組成可表示為：Ti_0.999Nb_0.0005Rh_0.0005O₂；Ti_0.99Nb_0.0005Rh_0.0095O₂；Ti_0.996Nb_0.002Rh_0.002O₂；Ti_0.979Nb_0.001Rh_0.02O₂；Ti_0.979Nb_0.02Rh_0.001O₂；Ti_0.99Nb_0.005Rh_0.005O₂；Ti_0.97Nb_0.01Rh_0.02O₂；Ti_0.97Nb_0.02Rh_0.01O₂；Ti_0.992Nb_0.004Rh_0.004O₂或Ti_0.96Nb_0.02Rh_0.02O₂。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的納米棒光催化劑，其特征在于，所述Nb-Rh共摻雜TiO₂納米棒對紫外光和可見光均有響應。

8.如權利要求1-7中任一項所述的Nb-Rh共摻雜二氧化鈦納米棒光催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

(1)分別配制鈮鹽乙醇溶液、銠鹽乙醇溶液；

(2)將步驟(1)的鈮鹽乙醇溶液和銠鹽乙醇溶液，以及無機酸、鈦源，與乙醇混合并攪拌均勻，形成透明溶液；

(3)向上述透明溶液中加入水直至形成凝膠；

(4)將上述凝膠分散到堿溶液中，經水熱反應，制備得到鈦酸鹽納米管；

(5)將制備得到的鈦酸鹽納米管經焙燒后，即制備得到所述Nb-Rh共摻雜TiO₂納米棒。