[發(fā)明專利]一種金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復(fù)合物及其制備方法和用途有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710888991.5 | 申請日： | 2017-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN109550497B | 公開（公告）日： | 2021-11-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 樸玲鈺;曹爽;吳志嬌;伏兵 | 申請（專利權(quán)）人： | 國家納米科學(xué)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 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金紅石 氧化 金屬 氧化物 復(fù)合物 及其 制備 方法 用途 | ||
本發(fā)明提供了一種金紅石型二氧化鈦?金屬氧化物復(fù)合物、其制備方法及用途。所述復(fù)合物中金屬氧化物粒子分散分布于介孔單晶金紅石型二氧化鈦上形成棒狀復(fù)合物。其制備方法包括：1)制備二氧化硅包覆金屬氧化物復(fù)合粒子；2)在二氧化硅包覆金屬氧化物復(fù)合粒子中生長二氧化鈦晶種；3)采用二氧化硅?二氧化鈦晶種復(fù)合物生長金紅石型二氧化鈦；4)去除二氧化硅?金紅石二氧化鈦復(fù)合物中的二氧化硅。所述復(fù)合物尺寸小，比表面積大，金屬氧化物高度分散地分布于金紅石型介孔單晶二氧化鈦上，載流子分離能力強(qiáng)，催化性能好，可用于太陽能轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。所屬制備方法充分利用了二氧化硅模板，流程短，成本低。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于納米材料制備領(lǐng)域，涉及一種金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復(fù)合物及其制備方法和用途。
背景技術(shù)
介孔單晶半導(dǎo)體材料同時具備了多孔材料和單晶結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：良好的結(jié)晶性和穩(wěn)定性、更大的比表面積、更高的吸光效率和優(yōu)異的載流子傳輸效率。這些特性使其在光催化分解水的應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。但目前得到的介孔單晶半導(dǎo)體的尺寸和孔徑相對較大，使其在載流子分離方面不能充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢。因此，對其形貌進(jìn)行優(yōu)化從而促進(jìn)其光生電荷分離效率是解決這一問題的有效途徑。在優(yōu)化形貌的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)制備方法負(fù)載助催化劑，更加有效地提高電荷分離和表面反應(yīng)效率是目前研究和應(yīng)用的重點(diǎn)方向。
CN 105709842 A公開了一種苯胺修飾的介孔單晶二氧化鈦微球及其制備方法和應(yīng)用，該聚苯胺修飾的介孔單晶二氧化鈦微球包括聚苯胺和介孔單晶二氧化鈦微球，聚苯胺通過苯胺的氧化聚合作用吸附在介孔單晶二氧化鈦微球表面。其制備方法為：將介孔單晶二氧化鈦微球超聲分散到鹽酸溶液中，加入苯胺，攪拌，加入過硫酸銨與鹽酸溶液的混合物，攪拌，得到聚苯胺修飾的介孔單晶二氧化鈦微球。該方案雖然提供了介孔單晶二氧化鈦，但是其尺寸很大，使其在載流子分離方面性能不佳，電荷分離和表面反應(yīng)效率也不好。
因此，開發(fā)新方法制備更加優(yōu)良的介孔單晶半導(dǎo)體還有很大的研究空間。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復(fù)合物及其制備方法和用途。本發(fā)明提供的金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復(fù)合物中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形貌，所述二氧化鈦為具有介孔的單晶結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的制備方法過程簡單，成本低廉，產(chǎn)業(yè)化前景優(yōu)良。所述金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復(fù)合物特別適用于太陽能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供一種金紅石型二氧化鈦-金屬氧化物復(fù)合物，所述復(fù)合物中，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(fù)合物，其中，所述金紅石型二氧化鈦上分布有介孔且為單晶。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述復(fù)合物長100nm～500nm，例如100nm、150nm、175nm、200nm、225nm、250nm、275nm、300nm或500nm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用；寬20nm～60nm，例如20nm、25nm、30nm、35nm、40nm或60nm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，所述介孔的孔徑為10nm～50nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm或50nm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，所述復(fù)合物的比表面積為30m2/g～100m2/g，例如30m2/g、40m2/g、50m2/g、70m2/g、90m2/g或100m2/g等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
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