专利名称：一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种离子交换掺杂，特别是一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法。
背景技术：
水热法是制备TW2纳米管的常用方法。将TW2纳米粒子在高温下与浓碱溶液进行 一系列的化学反应，然后经过酸洗、煅烧制得TiO2纳米管。该方法操作简单、成本低廉。一 般认为，水热法制备的纳米管实际上可称之为钛酸或者钛酸盐纳米管，其组成为H2Ti3O7，N axH2_xTi307，H2Ti5O11 · H2O或H2Ti4O9 · H2O,但是这种钛酸纳米管的可见光活性不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法，用此制备方法制成 的钛酸纳米管的可见光活性好。本发明的技术方案是，一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备 方法，包括水热法制备钛酸纳米管的方法，其特征在于(1)取1质量份由水热法制成的钛 酸纳米管放入含有NH4+离子的水溶液中，离子水溶液的浓度为0. 01-0. 5M，在室温下搅拌反 应到离子交换平衡，用去离子水清洗后，放入干燥箱在80°C下去除水份，(2)将上述干燥后 的制品在煅烧炉中在300-800°C下进行煅烧，即制成氮元素掺杂钛酸纳米管。本发明与现有 技术比较具有可见光性好、设备简单、能耗低、时间短、费用低的显著优点。
具体实施例方式结合以下实施例对本发明作详细说明， 实施例1(1)采用以下公知的水热法制备钛酸纳米管，1.0 g TiO2加入10 M NaOH水溶液中，搅 拌20分钟后放入高压反应釜中150-220 °C反应M-36 h，取出用去离子水清洗至中性后浸 入0. IMHCl中酸化5-8 h，然后用去离子水洗至中性。80°C干燥10 h后研磨，即制成钛酸纳米管。
(2)取Ig上述制备好的钛酸纳米管放入含有NH4+离子的水溶液中，溶液浓度为 0. 01M，在室温下搅拌M h达到离子交换平衡，然后用去离子水清洗后80°C干燥10小时。
(3)将掺杂后的纳米管在高温下300 °C进行煅烧。
实施例2(1)采用以下公知的水热法制备钛酸纳米管，1.0 g TiO2加入10 M NaOH水溶液中，搅 拌20分钟后放入高压反应釜中150-220 °C反应M-36 h，取出用去离子水清洗至中性后浸 入0. IMHCl中酸化5-8 h，然后用去离子水洗至中性。80°C干燥10 h后研磨，即制成钛酸纳米管。
(2)取Ig上述制备好的钛酸纳米管放入含有NH4+离子的水溶液中，溶液浓度为 0. 1M，在室温下搅拌M h达到离子交换平衡，然后用去离子水清洗后80°C干燥10小时。
(3)将掺杂后的纳米管在高温下500 °C进行煅烧。
实施例3(1)采用以下公知的水热法制备钛酸纳米管，1.0 g TiO2加入10 M NaOH水溶液中，搅 拌20分钟后放入高压反应釜中150-220 °C反应M-36 h，取出用去离子水清洗至中性后浸入0. IMHCl中酸化5-8 h，然后用去离子水洗至中性。80°C干燥10 h后研磨，即制成钛酸纳米管。
(2)取Ig上述制备好的钛酸纳米管放入含有NH4+离子的水溶液中，溶液浓度为0. 5M，在室温下搅拌M h达到离子交换平衡，然后用去离子水清洗后80°C干燥10小时。
(3)将掺杂后的纳米管在高温下800 °C进行煅烧。
权利要求
1. 一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法，包括水热法制备钛酸纳米管的方法，其特 征在于(1)取1质量份由水热法制成的钛酸纳米管放入含有NH4+离子的水溶液中，离子水 溶液的浓度为0. 01-0. 5M，在室温下搅拌反应到离子交换平衡，用去离子水清洗后，放入干 燥箱在80°C下去除水份，(2)将上述干燥后的制品在煅烧炉中在300-800°C下进行煅烧，即 制成氮元素掺杂钛酸纳米管。
全文摘要
本发明公开了一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法。本发明涉及一种离子交换掺杂。本发明的目的是提供一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法，用此制备方法制成的钛酸纳米管的可见光活性好。本发明的技术方案是，一种氮元素掺杂钛酸纳米管的制备方法，包括水热法制备钛酸纳米管的方法，(1)取1质量份由水热法制成的钛酸纳米管放入含有NH4＋离子的水溶液中，离子水溶液的浓度为0.01-0.5M，在室温下搅拌反应到离子交换平衡，用去离子水清洗后，放入干燥箱在80℃下去除水份，(2)将上述干燥后的制品在煅烧炉中在300-800℃下进行煅烧，即制成氮元素掺杂钛酸纳米管。本发明用于钛酸纳米管的掺杂。
文档编号B82Y40/00GK102030365SQ20101053785
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者刘国光, 刘海津, 吕文英, 汪应灵, 谢友海 申请人:广东工业大学, 河南师范大学