[發明專利]一種金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201710888991.5
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109550497B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 樸玲鈺;曹爽;吳志嬌;伏兵
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;B01J23/72;B01J23/745;B01J23/75;B01J23/755;C01G51/04;C01G53/04;C01G55/00;A01N59/16;A01N59/20;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)制備二氧化硅包覆金屬氧化物復合粒子；

(2)在步驟(1)所述二氧化硅包覆金屬氧化物復合粒子中生長二氧化鈦晶種，得到二氧化硅-二氧化鈦晶種復合物；

(3)采用步驟(2)所述二氧化硅-二氧化鈦晶種復合物生長金紅石型二氧化鈦，得到二氧化硅-金紅石二氧化鈦復合物；

(4)去除步驟(3)所述二氧化硅-金紅石二氧化鈦復合物中的二氧化硅，得到所述金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物；

步驟(1)包括以下步驟：

(A)將金屬源溶于水中，得到金屬源水溶液；

(B)制備聚氧乙烯醚在非極性溶劑中的溶液；

(C)將步驟(A)得到的金屬源水溶液和步驟(B)制備的聚氧乙烯醚溶液在加熱條件下混合；

(D)向步驟(C)得到的混合溶液中加入堿性物質，混合；

(E)向步驟(D)得到的混合溶液中加入硅酸酯，混合；

(F)對步驟(E)得到的產物進行煅燒，得到二氧化硅包覆金屬氧化物復合粒子，步驟(B)所述非極性溶劑為正己烷；

步驟(2)包括以下步驟：

將步驟(1)所述二氧化硅包覆金屬氧化物復合粒子浸泡于第一鈦源水溶液中，煅燒后得到二氧化硅-二氧化鈦晶種復合物；

步驟(3)包括以下步驟：

將步驟(2)所述二氧化硅-二氧化鈦晶種復合物置于第二鈦源的鹽酸水溶液中，水熱反應，得到二氧化硅-金紅石二氧化鈦復合物；

所述金屬氧化物粒子分散分布于金紅石型二氧化鈦上形成棒狀復合物，其中，所述金紅石型二氧化鈦上分布有介孔且為單晶。

2.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述復合物長100nm～500nm，寬20nm～60nm。

3.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述介孔的孔徑為10nm～50nm。

4.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述復合物的比表面積為30m²/g～100m²/g。

5.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述復合物中，金屬氧化物的質量分數為0.01wt％～30wt％。

6.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述復合物中，二氧化鈦的質量分數為99.9wt％～70wt％。

7.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述復合物中，金屬氧化物為二氧化釕、四氧化三鈷、氧化鎳、氧化銅或氧化鐵中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述二氧化硅包覆金屬氧化物復合粒子為二氧化硅包覆過渡金屬氧化物復合粒子。

9.根據權利要求8所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述二氧化硅包覆金屬氧化物復合粒子為二氧化硅包覆二氧化釕復合粒子。

10.根據權利要求1所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，其特征在于，步驟(A)所述金屬源為釕源、鈷源、銅源或鐵源中的任意一種或至少兩種的組合。

11.根據權利要求10所述的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復合物的制備方法，其特征在于，所述釕源為氯化釕、硝酸釕或乙酸釕中的任意一種或至少兩種的組合。