[發明專利]氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料及其應用

有效

• 申請號: 201811098479.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109453799B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張寶華;王醇平;劉迪;謝磊;計廣和
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海拓徑新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01D53/86;B01D53/72;D06M11/46;D06M11/74
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料，其特征在于該納米二氧化鈦材料是：在納米二氧化鈦表面包覆有氮摻雜碳材料，所述的納米二氧化鈦與氮摻雜碳材料的質量比為：1:1～1:3；所述的納米二氧化鈦的粒徑為20～80nm；氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料采用如下方法步驟制備而成：

a.將同時含有氮元素和氧元素的有機化合物溶于去離子水或1mol/L的 HCL 溶液中，形成3～10wt%的水溶液;然后在水溶液中按照含氮有機物與納米TiO₂質量比1:1～3:1的比例，加入納米TiO₂，攪拌使之混合均勻；然后將所得混合物在120～150℃的烘箱中干燥8～10h，將水分去除；所述同時含有氮元素和氧元素的有機化合物為：殼聚糖、明膠、酚醛胺、三羥甲基氨基丙烷或三羥甲基三聚氰胺；

b.將步驟a得到的混合物，在惰性氣氛下，在700～1000℃條件下熱處理8～12小時，得到黑色粉末，即氮摻雜碳材料包覆的改性納米TiO₂。

2.一種制備根據權利要求1所述的氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.將同時含有氮元素和氧元素的有機化合物溶于去離子水或1mol/L的 HCL 溶液中，形成3～10wt%的水溶液;然后在水溶液中按照含氮有機物與納米TiO₂質量比1:1～3:1的比例，加入納米TiO₂，攪拌使之混合均勻；然后將所得混合物在120～150℃的烘箱中干燥8～10h，將水分去除；

b.將步驟a得到的混合物，在惰性氣氛下，在700～1000℃條件下熱處理8～12小時，得到黑色粉末，即氮摻雜碳材料包覆的改性納米TiO₂。

3.一種根據權利要求1所述的氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料作為光催化劑的應用。

4.一種根據權利要求1所述的氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料作為光催化劑在降解有機化合物的應用。

5.一種空氣自清潔紡織品，采用根據權利要求1所述的氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料作為光催化劑，其特征在于該空氣自清潔紡織品是將所述的氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料分散在水中，對紡織品表面進行浸漬，得到空氣自清潔紡織品。

6.根據權利要求5所述的空氣自清潔紡織品，其特征在于該空氣自清潔紡織品的制備方法的具體步驟為：將步驟b得到的氮摻雜碳材料包覆的納米二氧化鈦材料充分研磨到粒徑1μm；分散在含有2wt%水性超分散劑的水溶液中，得到改性納米TiO₂含量為10wt%的分散液；將紡織品浸漬在該分散液中5～10min，常溫下干燥，得到空氣自清潔紡織品。