[發明專利]一種黑色二氧化鈦/碳材料復合材料及制備方法與應用

在審

• 申請號: 201811541539.2
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109647368A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 閆春澤;李昭青;劉主峰;陳鵬;楊磊;伍宏志;史玉升
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18;B01J21/06;B01J37/08;B01J37/18;C02F1/30;C02F1/32;C02F101/30;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

1.一種黑色二氧化鈦/碳材料復合材料的制備方法，其特征在于，含有以下步驟：

(1)將鈦源和碳材料分散于有機溶劑中，加入表面活性劑，得到混合溶液；

(2)向步驟(1)中得到的混合溶液中滴加堿性水溶液，使混合溶液中的鈦源水解得到二氧化鈦；然后進行離心，棄上清取沉淀，將沉淀進行洗滌和干燥，得到粉末狀的二氧化鈦/碳材料復合材料；

(3)將步驟(2)中制得的粉末狀的二氧化鈦/碳材料復合材料在空氣氣氛下加熱除去殘留的有機物，然后在氫氣氣氛中煅燒，制得黑色二氧化鈦/碳材料復合材料。

2.如權利要求1所述的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述煅燒的溫度為400℃-1000℃，煅燒的時間為60min-120min，煅燒過程中氫氣氣氛的壓強為0.01MPa-5MPa。

3.如權利要求1所述的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述碳材料為石墨烯、碳納米管、碳纖維或活性炭；

優選地，所述石墨烯為二維石墨烯或三維石墨烯。

4.如權利要求1所述的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述鈦源為鈦酸四丁酯、異丙醇鈦、乙醇鈦、四氯化鈦、四溴化鈦和硫酸鈦中的至少一種；步驟(2)中所述堿性水溶液為氨水溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈣水溶液、碳酸銨水溶液、碳酸氫銨水溶液、碳酸鉀水溶液和碳酸氫鈉水溶液中的至少一種；步驟(2)中所述水解的時間為10min-60min；步驟(2)所述干燥的溫度為50℃-90℃，干燥的時間為2h-10h。

5.權利要求1-4任一所述方法制備得到的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料，其特征在于，所述復合材料含有黑色二氧化鈦顆粒和碳材料，所述黑色二氧化鈦顆粒負載在碳材料表面；所述黑色二氧化鈦摻雜了氫原子。

6.如權利要求5所述的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料，其特征在于，所述碳材料為石墨烯、碳納米管、碳纖維或活性炭；

優選地，所述石墨烯為二維石墨烯或三維石墨烯。

7.如權利要求5或6所述的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料，其特征在于，所述復合中碳材料的含量為1wt％-15wt％。

8.權利要求5-7任一所述的黑色二氧化鈦/碳材料復合材料用于降解有機物的應用。

9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，將所述黑色二氧化鈦/碳材料復合材料加入待分解有機物溶液中，避光充分混勻后，在可見光和/或紫外光照射下，所述黑色二氧化鈦/碳材料復合材料降解待分解有機物。

10.如權利要求8所述的應用，其特征在于，所述有機物為甲基橙、亞甲基藍和羅丹明B中的至少一種。