[发明专利]一种氧化铜掺杂混合晶型二氧化钛纳米管光催化复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化铜掺杂混合晶型二氧化钛纳米管光催化复合材料，其特征在于，包括钛基底，沉积在所述钛基底上的二氧化钛纳米网，所述二氧化钛纳米网由二氧化钛纳米线编织而成，所述二氧化钛纳米线包括锐钛矿型二氧化钛纳米线和金红石型二氧化钛纳米线；负载在所述二氧化钛纳米网表面的氧化铜。

2.权利要求1所述的氧化铜掺杂混合晶型二氧化钛纳米管光催化复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

以钛基底作为阳极，铂片作为阴极，将所述阳极和阴极置于第一电解液中进行阳极氧化反应，得到二氧化钛纳米管阵列/钛基底复合材料；

将所述二氧化钛纳米管阵列/钛基底复合材料进行第一热处理，得到混合晶型二氧化钛纳米管/钛基底复合材料；

以所述混合晶型二氧化钛纳米管/钛基底复合材料为工作电极，以铂电极为对电极，以银/氯化银电极为参比电极，在含铜离子的电解液中进行电沉积，得到电沉积复合材料；

将所述电沉积复合材料进行第二热处理，得到所述氧化铜掺杂混合晶型二氧化钛纳米管光催化复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一电解液为含有氟化铵的乙二醇水溶液；所述第一电解液中氟化铵的含量为0.5～0.6wt％，水的含量为5～5.5vol％。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述阳极氧化反应的条件包括：电压为58～62V，电极间距为6～8cm，温度为23～27℃，时间为118～122min。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一热处理的温度为450～750℃，由室温升温至所述第一热处理的温度的速率为5～10℃/min，所述第一热处理的保温时间为3h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含铜离子的电解液的制备原料包括铜离子溶液、氨水和氢氧化钠溶液；所述铜离子溶液的浓度为2.5～3.5mmol/L，氨水的质量浓度为25～28％，氢氧化钠溶液的质量浓度为5～10％；所述铜离子溶液、氨水和氢氧化钠溶液的体积比为48～52：1.5～2.5：0.4～0.6。

7.根据权利要求2或6所述的制备方法，其特征在于，所述电沉积为脉冲电沉积，所述脉冲电沉积的条件为：阶梯电流模式下以0.035～0.045A的电流，每工作10s停5s，循环10～20次。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二热处理的温度为450～750℃，由室温升温至所述第二热处理的温度的速率为5～10℃/min，所述第二热处理的保温时间为2h。

9.权利要求1所述的氧化铜掺杂混合晶型二氧化钛纳米管光催化复合材料或权利要求2～8任一项所述的制备方法得到的氧化铜掺杂混合晶型二氧化钛纳米管光催化复合材料在光催化降解有机污染物中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述有机污染物包括亚甲基蓝、甲基蓝和甲基橙中的一种或多种。