[發明專利]電化學自摻雜型WO3

有效

• 申請號: 201811457314.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109647377B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張延榮;汪曉光
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J35/10;C02F1/30;C02F1/461;C02F1/72;B01D53/86;B01D53/72;B01D53/44;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孫楊柳;曹葆青

1.一種電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物，其特征在于，所述復合物中TiO₂納米管內壁和外壁上負載了WO₃納米顆粒；所述復合物中含有W⁵⁺缺陷和Ti³⁺缺陷及W⁵⁺缺陷和Ti³⁺缺陷伴隨產生的氧空穴；

該復合物是按包含以下步驟的制備方法制備得到的：

(1)采用陽極氧化法、溶膠-凝膠法、水熱法、磁控濺射法或原子層沉積法制備得到TiO₂前驅體，然后將該TiO₂前驅體在400℃-600℃條件下煅燒60min-240min，得到TiO₂納米管；

(2)在步驟(1)得到的TiO₂納米管的內壁和外壁上沉積WO₃顆粒前驅體，然后在400℃-600℃條件下煅燒60min-240min，得到內壁和外壁上負載了WO₃納米顆粒的TiO₂納米管；

(3)在三電極體系下，將步驟(2)得到的內壁和外壁上負載了WO₃納米顆粒的TiO₂納米管作為工作電極，在還原電壓為-1.0V～-1.6V條件下，使部分WO₃納米顆粒和部分TiO₂納米管分別被還原成W⁵⁺缺陷和Ti³⁺缺陷，得到電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物；

其中，所述步驟(3)中的所述還原的時間為200s-1000s。

2.如權利要求1所述電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物，其特征在于，所述復合物的內徑為100nm-200nm。

3.如權利要求1所述電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物，其特征在于，所述復合物能吸收波長小于等于470nm的光輻射。

4.權利要求1-3任一所述電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物的制備方法，其特征在于，含有以下步驟：

(1)采用陽極氧化法、溶膠-凝膠法、水熱法、磁控濺射法或原子層沉積法制備得到TiO₂前驅體，然后將該TiO₂前驅體在400℃-600℃條件下煅燒60min-240min，得到TiO₂納米管；

(2)在步驟(1)得到的TiO₂納米管的內壁和外壁上沉積WO₃顆粒前驅體，然后在400℃-600℃條件下煅燒60min-240min，得到內壁和外壁上負載了WO₃納米顆粒的TiO₂納米管；

(3)在三電極體系下，將步驟(2)得到的內壁和外壁上負載了WO₃納米顆粒的TiO₂納米管作為工作電極，在還原電壓為-1.0V～-1.6V條件下，使部分WO₃納米顆粒和部分TiO₂納米管分別被還原成W⁵⁺缺陷和Ti³⁺缺陷，得到電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物；并且，步驟(3)所述還原的時間為200s-1000s。

5.如權利要求4所述電化學自摻雜型WO₃顆粒負載TiO₂納米管復合物的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述陽極氧化法為在兩電極體系下，將金屬Ti片作為工作電極置于含有F^-的電解質溶液中，在恒電壓為20V-80V的條件下刻蝕2h-20h，得到TiO₂前驅體。