[发明专利]一种二维锐钛矿TiO2

权利要求书

1.一种二维锐钛矿TiO₂/g-C₃N₄复合材料，其特征在于，所述复合材料为二维层片结构，由g-C₃N₄与TiO₂前驱体通过表面活性剂复合而成；所述复合材料的厚度为2-20nm，横向尺寸为100nm-2μm，比表面积为88~110m²·g^-1；所述TiO₂暴露的高能面为{010}，存在形式为锐钛矿；

所述表面活性剂为两亲性嵌段表面活性剂或聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物；

所述复合材料的制备包括如下步骤：

1）将质子化或非质子化的g-C₃N₄加入乙二醇中超声搅拌，分散均匀；

2）将含钛化合物溶于浓酸中，之后将其加入到含有表面活性剂的有机溶剂A中，搅拌均匀；

3）将步骤2）所得产物加入到步骤1）所得溶液中，超声搅拌均匀后移到水热反应釜中，经溶剂热反应后取出产物，离心，用有机溶剂B洗涤，烘干，研成粉末，得到Bronze相的TiO₂/g-C₃N₄复合物，将该复合物煅烧后得到锐钛矿相的二维TiO₂/g-C₃N₄ 复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种二维锐钛矿TiO₂/g-C₃N₄复合材料，其特征在于，所述TiO₂前驱体采用的含钛化合物为四氯化钛、偏钛酸、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯。

3.根据权利要求1所述的一种二维锐钛矿TiO₂/g-C₃N₄复合材料，其特征在于，所述g-C₃N₄为质子化的g-C₃N₄或非质子化的g-C₃N₄；

所述非质子化的g-C₃N₄由不同含碳氮化合物的前驱体原料经煅烧得到；所述含碳氮化合物的前驱体选自尿素、三聚氰胺、二氰二胺、硫脲中的一种或多种；所述煅烧温度为500~600℃，煅烧时间为1~4h；

所述质子化的g-C₃N₄由非质子化的g-C₃N₄通过酸超声均匀分散得到；所述酸为盐酸、硝酸或硫酸；所述酸的浓度为0.1-1M；所述超声时间为1-8h。

4.根据权利要求1所述的一种二维锐钛矿TiO₂/g-C₃N₄复合材料，其特征在于，步骤1）中g-C₃N₄与乙二醇的质量比为1~10:1000。

5.根据权利要求1所述的一种二维锐钛矿TiO₂/g-C₃N₄复合材料，其特征在于，步骤2）中所述浓酸为浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸或浓醋酸；所述含钛化合物与浓酸的质量比为1:0.1~10；所述含钛化合物与有机溶剂A的体积比为1:1~10；所述表面活性剂与有机溶剂A的体积比为1:10~50；所述有机溶剂A为乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺中的一种。