[发明专利]一种光催化材料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供一种光催化材料及其制备方法和应用，所述光催化材料由纳米氧化钛包裹金纳米棒形成核壳结构，所述纳米氧化钛通过与金纳米棒表面修饰分子形成化学连接而包裹于金纳米棒表面。本发明的光催化材料通过采用含巯基和羧基的有机分子对金纳米棒整个表面进行修饰，而后制备得到纳米氧化钛，通过金纳米棒表面修饰分子基团与纳米氧化钛表面基团的相互作用使纳米氧化钛包裹金纳米棒，得到本发明所述核壳结构的光催化材料，本发明所述核壳结构的光催化材料中纳米氧化钛包裹层厚度可调，结构稳定，吸光性能优越，且制备方法简单、反应条件温和，环境友好，有望广泛地应用到光催化、太阳能电池、光电转换等诸多方面，具有广阔的应用前景。

主权项

一种光催化材料的制备方法，其特征在于，所述光催化材料由纳米氧化钛包裹金纳米棒形成核壳结构，所述纳米氧化钛通过与金纳米棒表面修饰分子形成化学连接而包裹于金纳米棒表面；所述方法包括以下步骤：(1)对金纳米棒原液进行预处理得到金纳米棒样品，向金纳米棒样品中加入表面活性剂溶液对金纳米棒进行活化处理；(2)向步骤(1)处理后的金纳米棒中加入含巯基和羧基的修饰分子溶液，反应得到整个表面修饰的金纳米棒；(3)向步骤(2)得到的整个表面修饰的金纳米棒溶液中加入钛源的醇溶液，反应得到所述光催化材料；步骤(1)所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，步骤(2)所述含巯基和羧基的修饰分子为半胱氨酸和/或还原型谷胱甘肽，步骤(3)所述钛源为钛酸四异丙酯和/或钛酸四丁酯；所述钛源中钛原子与金纳米棒中金原子的摩尔比为1:3～1:6，步骤(2)所述含巯基和羧基的修饰分子溶液的浓度为500μM～2000μM，相对于20μL金纳米棒原液，步骤(2)所述含巯基和羧基的修饰分子溶液的用量为50～100μL。