[發(fā)明專利]g-C3N4納米片插層花狀TiO2微球及其制備方法

在審

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• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109590007A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 鄂磊;胡朝陽;胡康慨;趙丹;李環(huán)
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/08
• 代理公司: 天津市尚儀知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 高正方

本發(fā)明提供一種g?C₃N₄納米片插層花狀TiO₂微球及其制備方法，包括以下步驟：將尿素放入密閉氧化鋁坩堝中，在馬弗爐中熱處理，冷卻，得到g?C₃N₄粉體；將g?C₃N₄置于瑪瑙研缽中研磨，然后將其分散到冰乙酸中并超聲處理，得到g?C₃N₄冰乙酸懸浮液；將上述懸浮液持續(xù)攪拌，然后再逐滴加入鈦酸丁酯（TBT），滴加完畢后繼續(xù)攪拌；然后再轉移至反應釜中，密閉后置于烘箱中水熱反應；待反應釜冷卻至室溫，將反應產(chǎn)物離心分離，并依次用去離子水和無水乙醇反復洗滌反應產(chǎn)物，干燥處理；將干燥后的粉體放入馬弗爐中，熱處理，即可得到g?C₃N₄納米片插層花狀TiO₂微球。本發(fā)明將g?C₃N₄納米片以插層的形式負載于TiO₂微球的納米片中，不僅具有較大的比表面積，還拓寬其對光響應范圍。

技術領域

本發(fā)明是g-C₃N₄納米片插層花狀TiO₂微球及其制備方法，屬于光催化技術領域。

背景技術

二氧化鈦（TiO₂）是一種化學穩(wěn)定，無毒，應用廣泛，制備方法簡單的光催化劑。但是TiO₂的禁帶寬度較寬，對光的吸收利用率較低，因此大大降低了TiO₂的光催化效率和應用范圍。近年來，聚合物型半導體材料g-C₃N₄因其禁帶寬度較窄，對可見光具有響應，熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性高，制備方法簡單且成本低廉，引起廣泛的關注。將窄禁帶半導體g-C₃N₄和寬禁帶半導體TiO₂制成復合光催化劑，不僅可以拓寬其對光的吸收利用率，而且可以降低電子-空穴的復合幾率，從而提高光催化劑的光催化性能。

現(xiàn)有技術中，g-C₃N₄和TiO₂的復合方法多采用將g-C₃N₄均勻包覆在TiO₂微球的表面，由于這種方式僅僅在TiO₂微球的表面與g-C₃N₄形成異質結，電子-空穴的復合幾率仍然很高，不能有效提高TiO₂的光催化性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種g-C₃N₄納米片插層花狀TiO₂微球及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題，本發(fā)明將g-C₃N₄納米片以插層的形式負載于TiO₂微球的納米片中，不僅具有較大的比表面積，還拓寬其對光響應范圍；同時，g-C₃N₄納米片和TiO₂微球復合形成的插層結構能有效抑制光生電子和空穴的復合，從而實現(xiàn)了光催化劑在可見光下活性的提高。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn)：g-C₃N₄納米片插層花狀TiO₂微球的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：將尿素放在密閉氧化鋁坩堝中，置于馬弗爐中熱處理一段時間，自然冷卻至室溫，得到g-C₃N₄粉體；

步驟二：將步驟一得到的g-C₃N₄粉體置于瑪瑙研缽中研磨，然后將研磨后的g-C₃N₄粉體分散到一定量的冰乙酸中，超聲處理，得到g-C₃N₄冰乙酸懸浮液；