[發明專利]一種Ag/TiO2復合納米管材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310032353.5
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103506114A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 魯兵安;許志;趙杰
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇美侖智能科技有限公司
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種納米材料領域，特別是一種Ag/TiO₂納米管材料及其制備方法。?

背景技術

近年來，納米材料中的異質結構半導體納米材料，由于其具有較高的比表面積，受到了研究者們的極大關注，這種材料是一種環境友好型的潛在材料，具有高的比較面積和材料的協同作用，可以用于空氣凈化和廢水處理和殺菌等領域。為了獲得更高的比表面積和更好的催化效果，已經有很多研發者合成了異質結構的半導體納米材料，如ZnO/In₂O₃的（J.?Y.?Lao,?J.?G.?Wen,?Z.?F.?Ren,?Nano?Letters?2002,?2,?1287），ZnO/SnO₂（Z.?L.?Wang,?Z.?W.?Pan,?Advanced?Materials?2002,?14,?1029），ZnO?/?ZnO（Y.?Liu,?Y.?Xie,?J.?Chen,?J.?Liu,?C.?Gao,?C.?Yun,?B.?Lu,?E.?Xie,?Journal?of?the?American?Ceramic?Society?2011,?94,?4387），SnO₂/Fe₂O₃（D.-F.?Zhang,?L.-D.?Sun,?C.-J.?Jia,?Z.-G.?Yan,?L.-P.?You,?C.-H.?Yan,?Journal?of?the?American?Chemical?Society?2005,?127,?13492），Ag/ZnO?

（D.?Lin,?H.?Wu,?R.?Zhang,?W.?Pan,?Chem.?Mater.?2009,?21,?3479.），和TiO₂/V₂O₅（R.?Ostermann,?D.?Li,?Y.?Yin,?J.?T.?McCann,?Y.?Xia,?Nano?Letters?2006,?6,?1297）。然而，在這些工作中，異質結構的半導體納米材料只沉積在納米管的外壁上，從而限制了材料在實際中的應用。然而，如果異質結構的半導體納米材料可以沉積在納米管內部和外部的側壁，與僅沉積在納米纖維表面相比擁有更大的比表面積，這種體系將會在應用中表現出更高的電勢，但是至今為止，還未有人突破技術難點，做出此種結構的材料。

現有的研發難點在于提供一種低成本的且環境友好型的能源資源，鋰電池作為一種高性能的儲能裝置而廣泛應用于電能領域，鋰電池具有能量密度高、輸出功率大，平均輸出電壓高、自放電小，無記憶效應，可以快速充放電，且循環性能優越，無環境污染。在鋰電池的應用過程中，電極材料的性能好壞直接關系到鋰電池的各項性能。?

TiO₂是一個很好電極材料，這是由于（1）它的導帶和價帶之間的相對位置與重的H₂O的還原和氧化電位，雖然TiO₂導帶和價帶并不橫跨H₂O的還原和氧化電勢，通過調節溶液的pH值和/或摻雜TiO₂實現光催化水解。通過使TiO₂的導帶高于H₂/H₂O的電勢，電子將自發的從TiO₂導帶上轉移到溶液中H₂O分子上，促使發生半還原反應。由于TiO₂對短破長有阻斷作用，只有很少的太陽光子（4%）能促使其發生光催化反應。在過去的幾年里，發現了一種新的改善光催化效率的方法，主要涉及Ag和Au納米粒子的等離子體共振。然而，直到現在，用納米粒子修飾納米管的內壁和外壁的方法仍未被研究出。?

發明內容

本發明的目的是提供一種Ag/TiO₂復合納米管及其制備方法。?

實現本發明目的的技術解決方案是：一種Ag/TiO₂復合納米管，包括多孔結構的空心TiO₂納米管和分布在TiO₂納米管外壁和內壁的Ag納米粒子層。?

所述的Ag納米粒子占復合納米管總質量的3.8-10.6wt%。?

所述的Ag納米粒子的粒徑為2-50nm。?

所述的Ag/TiO₂復合納米管的直徑為500~600nm。?

一種Ag/TiO₂復合納米管的制備方法，包括以下步驟：?