[发明专利]一种相比例可控的TiO2异质结材料的制备及应用

权利要求书

1.一种相比例可控的TiO₂异质结材料，其特征在于，TiO₂异质结材料为锐钛矿与TiO₂-B相或金红石相或板钛矿相中的一种或多种晶型构成的异质结材料，中锐钛矿摩尔百分数在70％以上。

2.按照权利要求1所述的一种相比例可控的TiO₂异质结材料，其特征在于，在TiO₂异质结材料的基础上还进行了进一步的修饰，包括掺杂或/和包覆。

3.按照权利要求1或2所述的一种相比例可控的TiO₂异质结材料，其特征在于，二氧化钛异质结材料是微米尺度或纳米尺度，并具有大孔、介孔、微孔中的一种或几种孔道结构；这些材料的主体结构为TiO₆八面体组成，化学式为TiO₂。

4.按照权利要求2所述的一种相比例可控的TiO₂异质结材料，其特征在于，二氧化钛异质结材料的掺杂为离子掺杂，其掺杂类型包括阳离子掺杂、阴离子掺杂或阴阳离子共掺杂，其掺杂化学式为Ti_1-XM_XO₂，TiO_2-YN_Y或Ti_1-XM_XO_2-YN_Y，其中，M为选自金属阳离子，N选自负价元素或阴离子，X、Y为正数，X、Y为小数或整数，阳离子掺杂、阴离子掺杂的掺杂的质量百分数范围分别为0％-10％；掺杂金属阳离子为主族金属阳离子、过渡金属阳离子中的一种或几种的任意混合，其中，所述主族金属阳离子包括：Li⁺，Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Sr²⁺，Al³⁺，过渡金属阳离子包括Fe²⁺，Fe³⁺，Co³⁺，Co⁴⁺，Zn²⁺，Ti³⁺；N选自选自C，S，P，F，Cl，Br，I，N中；

包覆处理是在二氧化钛表面进行单质沉积即不是完全包覆的类型或化合物包覆获得；单质沉积为金属单质，金属单质选自金、银、铂；包覆材料选自碳类及无机类化合物；碳类材料选自石墨烯、碳纳米管、碳纤维、碳量子点、无定型碳；所述无机类化合物选自二氧化钛，二氧化硅、氮化钛、氮化碳、氧化铁、氧化铈，氧化锡，五氧化二氧，硫化钼，硫化镉；包覆的层数为单层或多层，厚度为0-20nm，质量百分数为0-30％。

5.制备权利要求1或2所述的一种相比例可控的TiO₂异质结材料的方法，其特征在于，包括基于二氧化钛异质结材料的离子掺杂的方法、单质沉积和化合物包覆的二氧化钛异质结材料的制备方法；所述的基于二氧化钛异质结材料的离子掺杂的方法，包括水热法、固相烧结法、熔融盐法、化学刻蚀法、气相掺杂法，不同的掺杂选择不同的方法。