[发明专利]富含缺陷位的二氧化钛石墨烯复合纳米光催化剂和碳纳米管石墨烯复合碳材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种富含缺陷位的二氧化钛石墨烯复合纳米光催化剂和碳纳米管石墨烯复合碳材料的制备方法，本发明采用溶剂热法，以醇作为溶剂，以硼氢化物为还原剂和沉淀剂，以四氯化钛或钛酸四丁酯为钛源，一步制备高分散的二氧化钛石墨烯纳米催化剂，实现了对二氧化钛纳米粒子，缺陷位的控制合成，然后以甲烷为碳源，采用化学气相沉积的方法制备碳纳米管石墨烯复合碳材料。本发明的制备方法避免了贵金属的使用，所制备的催化剂成本低廉，有望用于碳纳米管及石墨烯碳纳米管复合碳材料的宏量制备。

主权项

1.应用一种富含缺陷位二氧化钛/石墨烯复合纳米光催化剂制备碳纳米管/石墨烯复合碳材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A、以石墨为原料，采用Hummer法制备氧化石墨烯，将制备好的氧化石墨烯超声分散到醇溶液中，得到氧化石墨烯悬浊液；B、将钛源分散于步骤A所得的氧化石墨烯悬浊液中，得到含钛源的氧化石墨烯悬浊液；C、配置沉淀剂醇水溶液；D、在搅拌条件下将步骤C中得到沉淀剂醇水溶液逐滴滴加到步骤B所得含钛源的氧化石墨烯悬浊液；E、将步骤D所得悬浊液转入聚四氟乙烯内胆中，密闭后加热至120℃～220℃，反应3h～24h后，自然冷却至室温，去除混合离心物，抽滤、洗涤，于空气气氛下干燥24h～36h，得到富含缺陷位的二氧化钛/石墨烯纳米催化剂；F、将步骤E中得到的富含缺陷位的二氧化钛/石墨烯纳米催化剂均匀的平铺于磁舟底部，并将磁舟置于管式气氛炉中，通入流速为200～700mL/min的N₂，以5℃/min的速度从50℃升温至750℃～1000℃，随后引入流速为100mL/min～400mL/min的甲烷气体，反应10～15min，待气氛炉炉温降至室温时得到碳纳米管/石墨烯复合碳材料。