[發明專利]一種二氧化鈦-氧化石墨烯復合物的制備方法

在審

• 申請號: 201410253883.7
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104056609A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 徐靖
• 申請（專利權）人: 張家港貿安貿易有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王涵江

技術領域

本發明涉及化學和光催化技術領域，尤其是涉及一種二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的制備方法。

背景技術

光催化技術在廢水處理、氣體凈化、殺菌、自潔材料、染料敏化太陽能電池、化妝品、氣體傳感器等許多領域有著廣泛的應用。目前，用于光催化劑的多為N型半導體，其中二氧化鈦因其具有無毒、催化活性高、氧化能力強、穩定性好、廉價易得等優點，是目前最常用的光催化劑。二氧化鈦有三種晶型：銳鈦礦、金紅石和板鈦礦，以往的研究報道通常認為銳鈦礦型的活性最高。

二氧化鈦是一種重要的無機材料制備原料，其顆粒尺寸在1nm-100μm之間，納米二氧化鈦由于其自身尺度達到納米級別，因而比表面積大，表面能高，表面原子所占比例大，因此產生的許多納米材料所共有的特別性質。以及其特有的三大效應：表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。宏觀上面表現出特殊的光學性質熱學性質，磁學性質，力學性質。納米二氧化鈦因其自身的特殊性質在制造染料敏化太陽能電池和量子點太陽能電池等新一代太陽能如扮演電子傳遞載體的重要角色，是下一代太陽能電池制作的重要材料和組成部分。

石墨烯最大的特性是電子在其中的運動速度可以達到光速的1/300，遠遠超過了電子在一般導體中的運動速度。這使得石墨烯中的電子，或更準確地應稱為“載荷子”的性質和相對論性的中微子非常相似。

目前，二氧化鈦/氧化石墨烯復合物主要是以球形的形式存在，容易發 生團聚，比表面積小，催化效率低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：本發明克服了現有技術的不足，提供了一種二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的制備方法，通過靜電紡絲技術，將二氧化鈦/氧化石墨烯加工成納米纖維結構，在保證了其不發生團聚的情況下，又增加了其催化效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的制備方法，包括以下步驟：

步驟1)溶液的配制：將二氧化鈦粉末溶解在水中，攪拌，配制成質量分數為0.5-1wt％的二氧化鈦水溶液，

將氧化石墨烯粉末溶解在水中，攪拌，配制成質量分數為0.5-1wt％的氧化石墨烯水溶液，

步驟2)電紡絲液的配制：將步驟1)中的二氧化鈦水溶液和氧化石墨烯水溶液以質量比為1-9∶9-1的比例混合，充分攪拌，邊攪拌邊向溶液中加入聚氧化乙烯粉末，得到均一的溶液，所述聚氧化乙烯粉末的質量為混合溶液質量的4-8wt％，

步驟3)靜電紡絲：將步驟2)中配制的均一溶液加入到溶液供給裝置中，設置紡絲電壓10～18kV，紡絲口與接收裝置之間的紡絲距離8～16cm，流速控制0.6～1ml/h，啟動裝置進行進行靜電紡絲，接收裝置上收集到二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的納米纖維膜。

作為優選，所述二氧化鈦為銳鈦型二氧化鈦。

作為優選，所述步驟1)中配制二氧化鈦水溶液的攪拌速度大于或等于10000轉/分鐘。

作為優選，所述步驟1)中配制氧化石墨烯水溶液的攪拌速度大于或等于10000轉/分鐘。

作為優選，所述聚氧化乙烯的分子量為100000-1000000。

本發明的有益效果是：本發明提供的一種二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的制備方法，通過靜電紡絲技術，將二氧化鈦/氧化石墨烯加工成納米纖維結構，在保證了其不發生團聚的情況下，又增加了其催化效率。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步對本發明進行闡述，應理解，引用實施例僅用于說明本發明，而不用于限制本發明的范圍。

實施例1

一種二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的制備方法，包括以下步驟：

將銳鈦型二氧化鈦粉末溶解在水中，在10000轉/分鐘的轉速下充分攪拌，得到質量分數為0.5wt％的二氧化鈦均一水溶液，

將氧化石墨烯粉末溶解在水中，在10000轉/分鐘的轉速下充分攪拌，得到質量分數為1wt％的氧化石墨烯均一水溶液，

二氧化鈦水溶液和氧化石墨烯水溶液以質量比為1∶9的比例混合，充分攪拌，邊攪拌邊向溶液中加入分子量為100000聚氧化乙烯粉末，得到均一的溶液，聚氧化乙烯粉末的質量為混合溶液質量的4wt％，

將得到的二氧化鈦/氧化石墨烯/聚氧化乙烯的混合溶液加入到溶液供給裝置中，設置紡絲電壓10kV，紡絲口與接收裝置之間的紡絲距離16cm，流速控 制1ml/h，啟動裝置進行進行靜電紡絲，接收裝置上收集到二氧化鈦/氧化石墨烯復合物的納米纖維膜。

實施例2