[发明专利]一种N、Ti3+共掺杂的可见光催化TiO2纳米管阵列的制备方法

摘要

一种N、Ti3+共掺杂的可见光催化TiO2纳米管阵列的制备方法，属于纳米材料技术领域，该方法在含氟电解液中，利用两电极体系在钛片上生长TiO2纳米管，然后将TiO2纳米管阵列悬挂在三聚氰胺上方温度为450～550℃下于空气氛围内煅烧，得到N掺杂TiO2纳米管(N‑TiO2)；将阵列在负电位下、惰性电解液中恒电位极化，得到N、Ti3+共掺杂改性的可见光光电催化性能的TiO2纳米阵列。本发明成功地制备出Ti3+/N掺杂改性TiO2纳米管阵列，与改性前的TiO2纳米管阵列相比，该改性TiO2纳米管阵列的可见光响应明显提高，表现出较强的可见光去除难降解有机污染物的能力；工艺简单，提高了TiO2在可见光的光电催化效率，从而使其可用于环境治理、光电转换、催化制氢等领域。

主权项

一种N、Ti3+共掺杂的可见光催化TiO2纳米管阵列的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)利用两电极体系制备TiO2纳米管：以钛金属或钛合金作为阳极，铂片作为阴极，在含氟化物的电解液中外加20～50V恒电压电解0.5～4h制得自组装TiO2纳米管阵列；(2)制备N‑TiO2:将TiO2纳米管阵列悬挂在质量为0.1～1g的三聚氰胺上方，温度为450～550℃下于空气氛围内煅烧，得到N掺杂TiO2纳米管，即N‑TiO2；(3)阴极还原处理制备自掺杂TiO2纳米管阵列：将步骤(2)所制备的晶化的N‑TiO2纳米管阵列在负电位下、惰性电解液中稳态极化，得到自掺杂改性的N‑TiO2纳米管阵列，此步骤在三电极体系中进行；其中，工作电极为步骤(2)所制备的晶化的N‑TiO2纳米管阵列，对电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极。