[发明专利]一种异质种子中孔单晶金红石二氧化钛可控生长制备方法

摘要

本发明涉及异质种子中孔金属氧化物制备领域，具体为一种异质种子中孔单晶金红石二氧化钛可控生长的制备方法。该方法通过湿化学过程以四氯化钛作为前驱体，含有异质种子的二氧化硅球作为模板，水热生长具有特定晶面暴露的金红石二氧化钛，刻蚀模板后得到含异质种子的中孔单晶金红石二氧化钛，能够实现异质种子外延生长助催化剂，解决了催化剂与助催化剂界面接触质量较差，光催化效率较低的问题。与传统种子模板法不同，本发明将四氯化钛前驱体和含异质种子二氧化硅模板装入反应釜中，经加热处理，刻蚀后得到特定晶面暴露的中孔单晶金红石二氧化钛。

主权项

1.一种异质种子中孔单晶金红石二氧化钛可控生长制备方法，其特征在于，以四氯化钛盐酸溶液作为前驱体，商用氟化钠作为晶面控制剂，选择同样为金红石型的二氧化钌、二氧化锡或二氧化铱作为异质种子，利用二氧化钌、二氧化锡或二氧化铱为金红石结构，且晶格常数相近的特点，设计异质种子外延生长制备中孔单晶金红石TiO₂，具体过程如下：(1)取氯化钌水溶液或氯化铱水溶液为种子溶液，或者取氯化亚锡的乙醇溶液或水、乙醇混合溶液为种子溶液，加入二氧化硅球，制备含异质种子的二氧化硅球种子模板；(2)将前驱体、氟化钠和二氧化硅球种子模板放入反应釜中，前驱体体积为20ml～60ml，氟化钠和二氧化硅球种子模板的质量比例为(0.1～1)：(0.5～20)，反应釜密封后，放入烘箱加热处理，取出反应样品，用去离子水清洗并烘干，刻蚀模板后，用去离子水和乙醇分别清洗并烘干，得到{111}晶面暴露的含不同异质种子的中孔单晶金红石二氧化钛，异质种子既作为制备过程中的形核位点，又作为光催化测试过程中的助催化剂；所述的四氯化钛盐酸溶液中，盐酸的摩尔浓度为0.05M～5M，四氯化钛的摩尔浓度为0.01M～1M；所述的氯化钌水溶液或氯化铱水溶液中，氯化钌或氯化铱的摩尔浓度为0.001mM～0.1M；所述的氯化亚锡的乙醇溶液或水、乙醇混合溶液中，氯化亚锡的摩尔浓度为0.001mM～0.1M，乙醇与水的体积比在0～1之间。