[发明专利]钨氮二元共掺杂纳米TiO2光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂，其特征在于：由钨元素和氮元素共掺杂的纳米TiO₂光催化剂，纳米TiO₂光催化剂中：钨元素掺杂量占0.5～10wt％，氮元素掺杂量占2.64～5.42at％。

2.按照权利要求1所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于：采用溶胶-凝胶法和高能球磨法连用的两步法来掺杂钨元素和氮元素；第一步，采用溶胶-凝胶法制备W掺杂的纳米TiO₂光催化剂；第二步，采用高能球磨法将氮元素掺入W掺杂的纳米TiO₂光催化剂中得到(W，N)二元共掺杂的纳米TiO₂光催化剂。

3.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，第一步，采用溶胶-凝胶法制备W掺杂的纳米TiO₂光催化剂，具体的操作步骤是：

(1)先将17～44mL钛的前躯体加入34～88mL乙醇中，搅拌30分钟，直到混合均匀；

(2)加入0.7～1.4mL浓度为70wt％的浓硝酸调节pH值1.5～2，得到均匀溶液A；

(3)将3.6～7.2mL浓度为0.5～10wt％钨的无机盐水溶液在剧烈搅拌的条件下逐滴加入溶液A中，形成溶胶；其中，钨的无机盐水溶液用量以钨元素掺杂量占0.5～10wt％计；

(4)将所得的溶胶在室温下凝胶24～48小时后，再在60～80℃下干燥24～48小时得到干凝胶；

(5)将干凝胶在400～600℃空气中焙烧，时间2小时，即得到W掺杂的TiO₂光催化剂。

4.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，第二步，通过将氮源和W掺杂的TiO₂光催化剂按重量比1∶9～3∶7混合，采用高能球磨法球磨2～5小时。

5.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，将球磨后的粉末在空气中经400～450℃、时间1～2小时，焙烧去除多余的氮源，得到(W，N)二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂。

6.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，钛的前躯体是钛酸四丁脂、钛酸四异丙脂或钛酸乙脂。

7.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，钨的无机盐为钨酸钠。

8.按照权利要求2所述的钨氮二元共掺杂纳米TiO₂光催化剂的制备方法，其特征在于，氮源是尿素、碳酸氢铵、碳酸氢铵、甲胺、乙胺、盐酸胍中的一种或两种及以上的混合物。