[發明專利]一種制備二氧化鈦@二氧化硅同軸納米管的方法

有效

• 申請號: 201110284099.9
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102400249A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 董相廷;徐淑芝;蓋廣清;王進賢;于文生;劉桂霞
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: D01F8/18
• 分類號: D01F8/18;D01D5/00;D01D1/02;D01D4/02;D01D10/02
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技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，具體說涉及一種制備二氧化鈦二氧化硅同軸納米管的方法。

背景技術

納米線、納米帶、納米管和納米電纜等一維納米材料的制備及性質研究是目前材料科學研究領域的前沿熱點之一。尤其是納米管，具有更大的比表面積，因此在蛋白質分析、細胞操作、人造血管、診斷學、熒光相關光譜技術、催化工業、傳感器、自來水凈化、儲氫工業、能源轉換和環境保護等領域有廣泛的應用，引起了科學界的高度關注。

自1991年Iijima發現碳納米管以來，納米線、納米管、納米帶和納米電纜等一維納米材料已由多種方法成功合成，尤其是多層同軸復合納米材料的合成引起了研究者的高度重視。如把熱沉淀反應和物理蒸發相結合，合成了三層同軸納米電纜(Ga/Ga₂O₃/ZnO)和Ga₂O₃/ZnO兩層同軸納米管；用水熱法合成MoS₂/CNT同軸納米管等。繼續探索新的合成技術，不斷發展和完善同軸納米管的制備科學，獲得高質量的同軸納米管，仍是目前同軸納米管研究的主要方向。

納米TiO₂由于具有優異的光催化、出色的色譜分離效能、高的光電轉化效率、化學穩定性和光折射率以及很好的生物相容性等性能，在光催化分解有機物、光電池電極、珠光材料、組織器官、消毒抗菌等方面獲得廣泛應用。TiO₂/SiO₂復合材料作為光催化、酸催化和氧化催化等催化劑已有廣泛應用。作為催化劑的TiO₂/SiO₂復合材料不是兩相的簡單疊加，SiO₂的引入不僅增強了TiO₂納米粒子的分散性，而且由于TiO₂和SiO₂之間形成新的化學鍵Ti-O-Si使TiO₂的催化性能顯著提高。目前TiO₂/SiO₂納米復合材料的研究主要集中在核-殼納米粒子上，對于一維TiO₂/SiO₂納米結構材料僅有少數報道，如Zhang等采用溶膠-凝膠法制備出同軸TiO₂/SiO₂納米管(J.Mater.Res.，2001，16：1408-1421)；Zhang等采用氣相法制備了TiO₂/SiO₂同軸納米電纜(J.Phys.Chem.B，2004，108：14866-14869)；董相廷等制備了TiO₂/SiO₂復合中空納米纖維(復合材料學報，2008，25：138-143)、TiO₂SiO₂亞微米同軸電纜(化學學報，2007，65：2675-2679)，表示芯-殼結構，前面的物質為芯層物質，后面的物質為殼層物質。用SiO₂對TiO₂表面進行包覆形成同軸納米管，有望產生新的性質和應用價值。目前，未見采用靜電紡絲技術制備TiO₂SiO₂同軸納米管的相關報道。