CN115893483B - 一种中空笼状十八面体SrTiO3及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中空笼状十八面体SrTiO3及其制备方法和应用，制备方法包括：将钛源、锶源、形貌调节剂和碱溶液混合，得到混合溶液，将混合溶液在搅拌下进行水热反应，得到中空笼状十八面体SrTiO3；碱溶液中碱的浓度为2~4mol/L，碱包括NaOH和LiOH，形貌调节剂包括乙二醇和/或1,2‑丙二醇，形貌调节剂还包括乙二醇甲醚，搅拌的转速为1~20r/min。本发明制备出规则的中空笼状十八面体SrTiO3单晶，保留了大部分（110）晶面，（100）晶面被部分或完全解离，实现SrTiO3颗粒活性位点的暴露和相对比面积的调节，增大了氧空位、金属空位活性位点的暴露，增大了光催化的比表面积。
Description
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，涉及一种中空笼状十八面体及其制备方法
和应用。
背景技术
钛酸锶（）具有典型的钙钛矿型晶体结构（Nature, 2004, 427:423-426），是
一种用途广泛的电子陶瓷材料，具有介电常数高、介电损耗低、热稳定性好等优点，有优异
的光催化、压电、铁电性能（Nature Material, 2006, 5:312-320），广泛应用于电子、机械
和陶瓷工业。作为一种功能材料，有禁带宽度高（3.2eV）、光催化活性优良等特点。其
中，在光催化过程中，高光子利用率的核心是光致电子与光致空穴的有效分离。目前，根据晶体的光电子各向异性传递理论（Energy Environment Science, 2016, 9:2463-
2469），颗粒的形貌与表面结构特征对于光电荷与光空穴的高效分离起至关重要
的作用。
目前，制备方法主要有溶胶-凝胶法，溶解-沉淀法、熔盐法、化学共沉淀法、
溶剂热法和水热法。专利CN102658109B中以碳酸锶和钛酸丁酯为原料，用酒石酸水溶液为
溶剂、分散剂和稳定剂，先制备碳酸锶的酒石酸溶液，再制备均质溶胶，然后经烘干焙烧得
到纳米钛酸锶催化剂，制备得到的催化剂颗粒小，结晶度高，但是焙烧条件剧烈，使得钛酸
锶易团聚。与其相比，水热法也是目前颗粒最常见的制备方法之一，同时其条件温和，
操作简单，具有产品纯度与化学均一性优异的特点。专利CN111470529A中利用水热法，以硝
酸锶为锶源，以钛酸四丁酯为钛源，利用油酸分子自组装胶束为形貌调节剂，制备了多种形
貌的颗粒；但是其得到的颗粒形貌控制单一，颗粒表面粗糙，晶体种类不明确，限
制了其在光催化领域的进一步应用。
综上，现有技术中采用多种方式制备，但形貌与表面晶面类型的精准控制是单晶颗粒制备的难点，因此，制备一种形貌良好、晶面类型精准可控且催化性能优异
的对光催化领域的研究和发展有着重要的意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种中空笼状十八面体及其制备方法和应用。本发明利用一步水热法，将锶源、钛源、形貌调节剂和一定浓度
与种类的碱溶液混合，在强碱和特定的搅拌状态下，制备出规则的具有中空结构的笼状十
八面体单晶颗粒，实现了对颗粒活性位点的暴露和相对比面积大小的调节，颗粒
保留大部分（110）晶面，（100）晶面被部分或完全解离，增大了氧空位、金属空位等活性位点
的暴露数量，并增大了光催化的比表面积。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种中空笼状十八面体的制备方法，所述制备方法
包括：
将钛源、锶源、形貌调节剂和碱溶液混合，得到混合溶液，将所述混合溶液在搅拌
下进行水热反应，得到中空笼状十八面体；
所述碱溶液中碱的浓度为2~4mol/L，所述碱溶液中的碱包括NaOH和LiOH，所述形貌调节剂包括乙二醇和/或1,2-丙二醇，所述形貌调节剂还包括乙二醇甲醚，所述搅拌的转速为1~20r/min。
本发明中，碱溶液中碱的浓度为2~4mol/L，例如可以是2mol/L、2.2mol/L、2.4mol/L、2.6mol/L、2.8mol/L、3mol/L、3.2mol/L、3.4mol/L、3.6mol/L、3.8mol/L或4mol/L等，搅拌的转速为1~20r/min，例如可以是1r/min、2r/min、4r/min、6r/min、8r/min、10r/min、12r/min、14r/min、16r/min、18r/min或20r/min等，进一步地，搅拌的转速为1~15r/min。
目前，对钙钛矿型的形貌调整是提高光催化性能的重要手段之一，现有
技术中采用多种方式制备得到，但是规则的中空结构且保留大部分（110）晶面、（100）
晶面被部分或完全解离的单晶颗粒，却尚未报道。
本发明中利用一步水热法，将锶源、钛源、形貌调节剂和一定浓度与种类的碱溶液
混合，在特定浓度的强碱条件和一定的搅拌状态下，合成并腐蚀部分晶面，制备出规
则的具有中空结构的笼状十八面体单晶颗粒。
本发明在水热条件下将一定浓度与种类的碱溶液和特定的形貌调节剂协同配合，
并配合一定的搅拌转速，首先，通过控制醇与颗粒之间的相互作用，能够调节的生成
及生长，实现了对颗粒活性位点的暴露和相对比面积大小的调节；其次，碱溶液中包
括NaOH和LiOH，加入NaOH能够得到边缘圆滑的中空笼状十八面体，加入LiOH能够得到
边缘尖锐的中空笼状十八面体，将二者配合使用，作为复配的碱溶液，能够调节
颗粒中孔的解离与腐蚀速度，生成规则、均匀的孔洞；最后，搅拌状态会影响反应结晶物
（100）面的解离度，特定的较低的搅拌速率会调节形貌调控剂与结晶体的接触程度，促进
（100）面有效解离，形成孔洞结构；综上，在碱溶液、形貌调节剂和搅拌状态的协同配合下，
本发明利用水热制备得到的中空笼状十八面体具备小面积（100）与大面积（110）晶
面，形貌良好，缺陷较少，分散性良好，中空结构规则，形貌可控性强，增大了氧空位、金属空
位等活性位点的暴露数量，并增大了光催化的比表面积，具有优异的催化性能。
需要说明的是，本发明中形貌调节剂需包括乙二醇和1,2-丙二醇中的任意一种或
两种的组合，和乙二醇甲醚，乙二醇甲醚能够使钛酸锶更稳定成孔，带孔样品比例更高，孔
形状更规则，其余一元醇、多元醇无法制备得到本发明中的中空笼状十八面体。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，以所述混合溶液的质量为100%计，所述乙二醇的含量为0~4%，例如可以是0%、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%或4%等，当含量为0%时指混合溶液中不含乙二醇。
以所述混合溶液的质量为100%计，所述1,2-丙二醇的含量为0~4%，例如可以是0%、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%或4%等，当含量为0%时指混合溶液中不含1,2-丙二醇。
以所述混合溶液的质量为100%计，所述乙二醇甲醚的含量为0~1%，且不为0%，例如可以是0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或1%等。
需要说明的是，本发明中乙二醇和1,2-丙二醇的含量不同时为0%。
所述形貌调节剂还包括乙醇，以所述混合溶液的质量为100%计，所述乙醇的含量为0~2%，其不含0%，例如可以是0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%或2%等。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述形貌调节剂为乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的混合醇溶液。
本发明中，乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚四者协同作用，能够调控醇和
颗粒之间的相互作用，防止使用单一的醇时生长控制困难或颗粒形貌不好，使制
备得到的中空笼状十八面体孔更加规整，孔大小调整更加精准，颗粒粒径更加均一，
光催化能力增强。
以所述混合溶液的质量为100%计，所述混合醇溶液中乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的含量分别为2.0%、0.2%、2.0%和1.0%。通过四种物质的质量配合，提升协同效果，进一步增强醇与晶面作用，促进晶面有效解离，得到规整中空笼状十八面体钛酸锶，进一步增强钛酸锶单晶颗粒的光催化性能。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述碱溶液中NaOH和LiOH的浓度比为1:1。
本发明中，通过进一步调节碱溶液及形貌调节剂的种类和用量，能够实现对中空
笼状十八面体的中空形状、孔洞大小与比表面积的精准调控，进一步优化的形貌
和催化性能。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述钛源中的Ti和所述锶源中的Sr的摩尔比为1:(0.9~1.1)，例如可以是1:0.9、1:0.95、1:1、1:1.05或1:1.1等。
所述锶源的浓度为0.15~0.25mol/L，例如可以是0.15mol/L、0.18mol/L、0.2mol/L、0.22mol/L或0.25mol/L等。
需要说明的是，此处锶源的浓度指加入的锶源的溶液的浓度，与混合溶液中的锶源的浓度不同，加入的锶源的溶液的体积为10mL。
所述锶源包括和/或。
所述钛源包括和/或。
所述混合溶液的pH为9~14，例如可以是9、10、11、12、13或14等。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述混合按照以下步骤进行：
将钛源逐滴添加到形貌调节剂中，在冰浴中冷却，搅拌后加入碱溶液和锶源，得到混合溶液。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述水热反应的温度为180~220℃，例如可以是180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃或220℃等。
所述水热反应的时间为24~92h，例如可以是24h、28h、30h、35h、40h、50h、60h、70h、80h、90h或92h等。
所述水热反应的升温速率为1~5℃/min，例如可以是1℃/min、1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min或5℃/min等。
本发明中，在合适的温度、时间和升温速率下进行水热反应，且水热的升温速率在1~5℃/min，温和的升温速率能够使原料反应更充分，晶体成核更完全，能够形成缺陷较少的规则钙钛矿结构的单晶颗粒。
所述水热反应后，还进行降温、离心、洗涤和干燥的操作。
所述降温的速率为1~5℃/min，例如可以是1℃/min、1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、3.5℃/min、4℃/min、4.5℃/min或5℃/min等，
本发明中，在合适的缓慢的降温速率能够使钛酸锶结晶的单晶结构更完整，减少多晶缺陷的产生，同时，缓慢的降温速率使晶体上孔的形成过程更均匀，孔形状更规整。
所述洗涤的溶剂包括水和/或乙醇。
所述干燥的温度为75~85℃/min，例如可以是75℃/min、78℃/min、80℃/min、82℃/min或85℃/min等，所述干燥的时间为5~7h，例如可以是5h、5.5h、6h、6.5h或7h等。
作为本发明所述制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括：
（1）将钛源逐滴添加到形貌调节剂中，所述形貌调节剂包括乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚，并在冰浴中冷却，搅拌后加入碱溶液和浓度为0.15~0.25mol/L的锶源，所述碱溶液中碱的浓度为2~4mol/L，所述碱溶液中的碱包括浓度比为1:1的NaOH和LiOH，所述钛源中的Ti和所述锶源中的Sr的摩尔比为1:(0.9~1.1)，得到pH为9~14的混合溶液，以所述混合溶液的质量为100%计，所述混合醇溶液中乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的含量分别为2.0%、0.2%、2.0%和1.0%；
（2）将所述混合溶液搅拌后进行水热反应，所述水热反应伴随着搅拌，所述水热反应的搅拌的转速为1~20r/min，所述水热反应的温度为180~220℃，时间为24~92h，升温速率为1~5℃/min；
（3）将所述水热反应后得到的产物以1~5℃/min的速率降温至室温，离心后用水
和/或乙醇洗涤，在75~85℃/min下干燥5~7h，得到中空笼状十八面体。
第二方面，本发明提供了一种中空笼状十八面体，所述中空笼状十八面体采用根据第一方面所述的制备方法制备得到。
本发明制备得到的中空笼状十八面体具有规则的中空笼状结构，尺寸在微
纳米级别，平均粒径为100~700nm，形貌规整良好，可控性强，氧空位、金属空位等活性位点
的暴露数量多，光催化颗粒的比表面积大，具有更好的结构和催化性能。
第三方面，本发明提供了一种根据第二方面所述的中空笼状十八面体在光
催化领域的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明中利用一步水热法，将锶源、钛源、形貌调节剂和一定浓度与种类的碱溶液
混合，在特定浓度及种类的强碱条件下，制备出规则的具有中空结构的笼状十八面体
单晶颗粒，通过水热条件下一定浓度的碱溶液和特定的形貌调节剂的相互配合，实现了对颗粒活性位点的暴露和相对比面积大小的调节，制备得到的中空笼状十八面体
同时具备（100）与（110）晶面，形貌良好，缺陷较少，分散性良好，中空结构规则，形貌可控性
强，微纳米保留大部分（110）晶面，（100）晶面被部分或完全解离，增大了氧空位、金属空位
等活性位点的暴露数量，并增大了光催化的比表面积。
附图说明
图1是本发明实施例1制备得到的中空笼状十八面体在反应结晶过程中的形
貌演变图。
图2是本发明实施例1制备得到的中空笼状十八面体的SEM图。
图3是本发明的一个具体实施方式中制备得到的中空笼状十八面体的形貌
示意图。
图4是本发明实施例1制备得到的中空笼状十八面体的SEM和EDS图。
图5是本发明实施例1制备得到的中空笼状十八面体的XRD图。
图6是本发明对比例1制备得到的的SEM图。
图7是本发明对比例2制备得到的的SEM图。
图8是本发明对比例3制备得到的的SEM图。
图9是本发明对比例4制备得到的的SEM图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种中空笼状十八面体的制备方法，包括：
（1）将（纯度99%）逐滴添加到含有形貌调节剂的20mL去离子中，形貌调节剂包
括乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚，并在冰浴中冷却，搅拌10min后加入30mL碱溶液
和10mL的浓度为0.2mol/L的（99.5%）的水溶液，得到pH为14的混合溶液；
碱溶液为浓度为1.5mol/L的NaOH溶液和1.5mol/L的LiOH溶液的混合，混合溶液中Ti和Sr的摩尔比为1:1，以混合溶液的质量为100%计，乙醇的含量为2%，乙二醇的含量为0.2%，1,2-丙二醇的含量为2%，乙二醇甲醚的含量为1%；
（2）将步骤（1）所述混合溶液搅拌30min，然后转移到100mL聚四氟乙烯衬里不锈钢高压釜中，随后，将高压釜至于均相反应器中，在180℃下边搅拌边进行水热反应48h，升温速率为4℃/min，水热反应时的搅拌速率为2r/min；
（3）将步骤（2）水热反应后得到的产物以1℃/min的速率降温至室温，离心分离得
到沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤5次，然后在80℃/min下干燥6h，得到中空笼状十八面体，记为STO-1。
本实施例在反应结晶过程中中空笼状十八面体的形貌演变图如图1所示，制
备得到的中空笼状十八面体（STO-1）的SEM图如图2所示，形貌示意图如图3所示，从图
2和图3可知，本实施例制备得到的中空笼状十八面体具有规则的中空笼状结构，呈十
八面体，形貌规整有序，分散性良好；图4是本实施例的STO-1的SEM与相应的EDS图，图5是本
实施例制备得到的STO-1的XRD图，从图4和图5可知，本发明成功制备得到单晶颗粒，
且颗粒中元素分布均匀，形态良好。
实施例2
本实施例提供了一种中空笼状十八面体的制备方法，包括：
（1）将（纯度99%）逐滴添加到含有形貌调节剂的20mL去离子中，形貌调节剂包
括乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚，并在冰浴中冷却，搅拌10min后加入30mL碱溶液
和10mL的浓度为0.2mol/L的（99.5%）的水溶液，得到pH为12的混合溶液；
碱溶液为浓度为2mol/L的NaOH溶液与0.5mol/L的LiOH溶液的混合，混合溶液中Ti和Sr的摩尔比为1:1，以混合溶液的质量为100%计，乙醇的含量为0.2%，乙二醇的含量为0.1%，1,2-丙二醇的含量为3%，乙二醇甲醚的含量为1%；
（2）将步骤（1）所述混合溶液搅拌30min，然后转移到100mL聚四氟乙烯衬里不锈钢高压釜中，随后，将高压釜至于均相反应器中，在200℃下边搅拌边进行水热反应48h，升温速率为4℃/min，水热反应时的搅拌速率为2r/min；
（3）将步骤（2）水热反应后得到的产物以2℃/min的速率降温至室温，离心分离得
到沉淀物，并用水和乙醇交替洗涤5次，然后在80℃/min下干燥6h，得到中空笼状十八面体。
实施例3
除将形貌调节剂替换为相同含量的乙二醇外，其余均与实施例1相同。
实施例4
除将形貌调节剂中乙醇、乙二醇和1,2-丙二醇的含量替换为：乙醇3%，乙二醇5%，1,2-丙二醇5%外，其余均与实施例1相同。
实施例5
除将形貌调节剂中乙醇、乙二醇和1,2-丙二醇的含量替换为：乙醇3%，乙二醇4%，1,2-丙二醇4%外，其余均与实施例1相同。
实施例6
除将水热反应的温度替换为160℃外，其余均与实施例1相同。
实施例7
除将水热反应的温度替换为220℃外，其余均与实施例1相同。
实施例8
除将水热反应的降温速率替换为10℃/min外，其余均与实施例1相同。
实施例9
除将水热反应的降温速率替换为20℃/min外，其余均与实施例1相同。
对比例1
除将碱溶液的浓度替换为3mol/L NaOH外，其余均与实施例1相同。
本对比例制备得到的的SEM图如图6所示，由图6可知，呈实心结构，无法
形成中空结构。
对比例2
除将碱溶液的浓度替换为5mol/L NaOH外，其余均与实施例1相同。
本对比例制备得到的的SEM图如图7所示，由图7可知，本对比例制备得到为非单晶半球型，不具备中空笼状十八面体形貌。
对比例3
除将水热反应时的搅拌转速替换为25r/min外，其余均与实施例1相同。
本对比例制备得到的的SEM图如图8所示，由图8可知，呈常见的十八面
体实心结构，且颗粒表面含有极微小颗粒，尺寸分布不均，形貌较差。
对比例4
本对比例提供了一种的制备方法，包括：
除将形貌调节剂中乙醇、乙二醇和1,2-丙二醇的含量替换为：乙醇2%，乙二醇0%，1,2-丙二醇0%，即不加入乙二醇和1,2-丙二醇外，其余均与实施例1相同。
本对比例制备得到的的SEM图如图9所示，由图9可知，本对比例制备得到表面含有不规则微小颗粒与实心立方体钛酸锶混合物，结构不均匀，形貌较差。
性能测试
一、比表面积测试：
利用ASAP-2460全自动快速物理吸附分析仪对粉体样品进行比表面积测试。
二、孔径测试：
采用样品的多个SEM照片，利用统计学的方法进行分析。
三、催化性能测试：
在全波段光照条件下进行了光沉积实验，作为评价光催化剂的探针反应。首先，将
0.1g 分散在100 mL蒸馏水中，并进行短暂的超声处理（20min）。然后，制备浓度为
2mg/mL的水溶液（AR，Macklin Inc.，中国），其次，通过磁力搅拌将2mL 水溶液添加到的分散液中，并用氙灯（300 W，全弧；MC-SCI Inc.，中国）照射
所得混合物5min，然后在热水浴上加热混合物直至干燥。对样品进行XPS测试，检测Co2+与
Co3+的含量，计算Co3+在所有Co元素中的占比，评估的光氧化能力，即得到催化性能。
测试结果如表1所示。
通过实施例1与实施例3-5的对比可知，本发明中形貌调节剂的种类和含量的变化
会影响中空笼状十八面体的中空形状、孔洞大小与比表面积，也会影响的催化性
能；当实施例1中选用合适含量的乙醇、乙二醇和1,2-丙二醇和乙二醇甲醚四者混合作为形
貌调节剂使用时，能够得到孔径均匀，规则中空形貌的样品，从而使中空笼状十八面体具备高比表面积与高光催化活性的优势；实施例3中采用单种类的醇作为形貌调节剂
使用，虽然形貌调节剂的总质量不变，但是不具备精准控制规则中空形貌的样品的效果；实
施例4-5中乙醇、乙二醇和1,2-丙二醇三者的含量超出了合适的范围，会导致形貌发生变
化，实心样品增多，因此实施例1中制备得到的中空笼状十八面体具有更好的光催化
性能。
通过实施例1和实施例6-9的对比可知，本发明中水热反应的温度和降温速率会影
响制备得到的中空笼状十八面体的的占比，从而影响其光催化性能；实施例6中当水
热温度偏低时，会导致实心样品增多，实施例7中当水热温度偏高时，会导致不规则样品增
多；实施例8中当水热反应后的降温速率偏低时，会导致中空形貌样品大量减少，实施例9中
当水热反应后的降温速率偏高时，会导致中空形貌样品大量减少，且样品结晶效果不理想，
多晶样品增多；因此，实施例1制备得到的具有更好的形貌与光催化性能。
通过实施例1与对比例1-2的对比可知，当选择合适的碱溶液且碱溶液的浓度在合
适范围内时，能够制备得到规则的中空笼状十八面体；对比例1中碱溶液采用单一的
NaOH，无综合调节作用，会造成钛酸锶解离和腐蚀时形貌不规则，以及产生小颗粒堵塞，使
中空结构难以生成，最终制备得到的钛酸锶呈实心立方体结构，对比例2中碱溶液的浓度
高，导致钛酸锶结晶度低，形貌呈空心半球型，因此无法制备得到本申请中形貌良好、结构
规整有序，同时具备（100）与（110）不同比例晶面，活性位点多且催化性能好的中空笼状十
八面体。
通过实施例1与对比例3-4的对比可知，对比例3中，搅拌的转速较高，会导致无法有效形成孔结构，因此生成不规则微小颗粒的和多面体钛酸锶实心混合物，形貌较差；对比例4中，单只采用乙醇为调节剂，无法形成十八面体结构，因此生成不规则微小颗粒的和立方体钛酸锶实心混合物，形貌较差。
综上，本发明利用一步水热法，将锶源、钛源、形貌调节剂和一定浓度与种类的碱
溶液混合，在强碱和特定的搅拌状态下，制备出规则的具有中空结构的笼状十八面体
单晶颗粒，实现了对颗粒活性位点的暴露和相对比面积大小的调节，增大了氧空位、
金属空位等活性位点的暴露数量，并增大了光催化的比表面积。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.一种中空笼状十八面体SrTiO3的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将钛源、锶源、形貌调节剂和碱溶液混合，得到混合溶液，将所述混合溶液在搅拌下进行水热反应，得到中空笼状十八面体SrTiO3；
所述碱溶液中碱的浓度为2～4mol/L，所述碱溶液中的碱包括NaOH和LiOH，所述形貌调节剂为乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的混合醇溶液，以所述混合溶液的质量为100％计，所述混合醇溶液中乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的含量分别为2.0％、0.2％、2.0％和1.0％；
所述搅拌的转速为1～20r/min，所述水热反应的温度为180～200℃，所述水热反应的升温速率为1～5℃/min，所述水热反应后，还进行降温、离心、洗涤和干燥的操作，所述降温的速率为1～5℃/min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱溶液中NaOH和LiOH的浓度比为1:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源中的Ti和所述锶源中的Sr的摩尔比为1:(0.9～1.1)；
所述锶源的浓度为0.15～0.25mol/L；
所述锶源包括Sr(OH)2和/或SrCl2；
所述钛源包括TiO2和/或TiCl4；
所述混合溶液的pH为9～14。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合按照以下步骤进行：
将钛源逐滴添加到形貌调节剂中，在冰浴中冷却，搅拌后加入碱溶液和锶源，得到混合溶液。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的时间为24～92h；
所述洗涤的溶剂包括水和/或乙醇；
所述干燥的温度为75～85℃/min，所述干燥的时间为5～7h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将钛源逐滴添加到形貌调节剂中，所述形貌调节剂为乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的混合醇溶液，并在冰浴中冷却，搅拌后加入碱溶液和浓度为0.15～0.25mol/L的锶源，所述碱溶液中碱的浓度为2～4mol/L，所述碱溶液中的碱包括浓度比为1:1的NaOH和LiOH，所述钛源中的Ti和所述锶源中的Sr的摩尔比为1:(0.9～1.1)，得到pH为9～14的混合溶液，以所述混合溶液的质量为100％计，所述混合醇溶液中乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇和乙二醇甲醚的含量分别为2.0％、0.2％、2.0％和1.0％；
(2)将所述混合溶液搅拌后进行水热反应，所述水热反应伴随着搅拌，所述水热反应的搅拌的转速为1～20r/min，所述水热反应的温度为180～200℃，时间为24～92h，升温速率为1～5℃/min；
(3)将所述水热反应后得到的产物以1～5℃/min的速率降温至室温，离心后用水和/或乙醇洗涤，在75～85℃/min下干燥5～7h，得到中空笼状十八面体SrTiO3。
7.一种中空笼状十八面体SrTiO3，其特征在于，所述中空笼状十八面体SrTiO3采用根据权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。
8.一种根据权利要求7所述的中空笼状十八面体SrTiO3在光催化领域的应用。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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