[发明专利]一种Ti

说明书

本发明公开了一种Ti₂O@TiO₂复合光催化剂及其制备方法，TiH₂经过热处理不同温度和时间，逐步转化为Ti₂O@TiO₂复合材料，由于温度和时间的不同导致生成物比例不同。根据X射线衍射光谱（XRD)、复合样品的紫外‑可见吸收光谱图、不同样品的光催化降解亚甲基蓝分时图来分析得到了最佳的温度和时间参数。本发明的有益效果是使Ti₂O/TiO₂复合结构形成了一种核壳结构，可见光响应能力大大增强，减小了光生载流子的复合几率，促进光电转换效率，对光降解的速率也进一步增强，使其对亚甲基蓝等有机染料的降解速度得到大幅提升，制备工艺更加简单，大大节省了时间和成本。

技术领域

本发明涉及纳米光催化材料技术领域，具体涉及一种Ti₂O@TiO₂复合光催化剂及其制备方法。

背景技术

自从1972年日本科学家Fujishima和Honda发现在TiO₂电极上可进行光催化分解水后，利用太阳能光催化越来越受到人们的关注。TiO₂以其较高的光催化活性和化学稳定性以及无毒害、成本低等优点，被广泛应用于低成本薄膜太阳能电池和光催化剂的研究。目前，针对TiO₂仅仅对紫外光吸收，对可见光无响应等缺点，开展对TiO₂的进行金属/非金属掺杂、半导体/贵金属复合、调节晶面形貌等手段提高TiO₂的光催化效率。寻找工艺简单、成本低廉、可见光响应的催化复合材料一直是研究的焦点。

TiH₂是一种工业原材料，一直应用于多孔铝合金、钛合金的制备。围绕TiH₂的氧化做了很多研究工作。高洪武等研究了加热氧化处理对TiH₂释氢行为的影响，证实在氧化过程中形成Ti xHOy、Ti₂O₃和TiO₂多种相和结构。王耀奇等人也研究了氢化钛氧化处理及其热分解行为Ti₂O₃+TiO₂和Ti₃O+TiO₂]粉末冶金材料科学与工程20（2015）1-6]。诸多的氧化工作都是建立在以研究氧气氛充足和不断补充的条件下，没有实现低氧Ti₂O和纯相Ti₂O@TiO₂复合材料制备。

发明内容

本发明提出了一种限域空间氧化的方法，获得了一种新型Ti₂O物相，形成Ti₂O@TiO₂复合光催化剂，解决了现有TiO₂催化材料无法实现对可见光的吸收，光生电子易于复合，催化效率低下的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种Ti₂O@TiO₂复合光催化剂，Ti₂O@TiO₂复合光催化剂为核壳结构，壳层为TiO₂，核层为Ti₂O。

将TiH₂球磨后置于密闭石英管内，高温煅烧得到Ti₂O@TiO₂复合光催化剂。

所述TiH₂球磨后粒径为2-6μm。

所述高温煅烧的温度为550-670℃，时间为2-10h。

所述每20g TiH₂置于500mL的石英管内，容器内空气为一个大气压，与外界无气体交换。