[發明專利]Magnéli相氧化鈦納米線陣列及其制備方法

有效

• 申請號: 201410254580.7
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN103991904A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 沈培康;長世勇
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C01G23/08
• 分類號: C01G23/08;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

1.一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將金屬鈦表面先后用丙酮和去離子水超聲清洗，再浸入刻蝕液中浸漬刻蝕，然后用去離子水超聲清洗，干燥，得到表面潔凈的金屬鈦；

（2）將步驟（1）得到的表面潔凈的金屬鈦和盛有金屬氧化物的粉末瓷舟一并放入管式爐中；

（3）在氫氣或包含氫氣的惰性氛圍中高溫處理金屬鈦片，降溫后得到的金屬鈦表面有一層黑色薄膜，即為Magnéli相氧化鈦納米線陣列。

2.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述金屬鈦包括金屬鈦片，金屬鈦絲，金屬鈦網。

3.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述刻蝕液為混合酸溶液或草酸水溶液；所述混合酸溶液由氫氟酸、硝酸和去離子水按照體積比為1:2-6:8-4的比例混合得到，所述草酸水溶液的質量百分比濃度為5%-10%；當采用混合酸刻蝕時步驟（1）中所述浸漬刻蝕為在常溫下浸漬0.5-5分鐘；當采用草酸溶液刻蝕時步驟（1）中所述浸漬刻蝕為在100?℃下浸漬1-8小時。

4.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述金屬氧化物粉末為二氧化鈦粉末。

5.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述高溫處理是在管式爐中進行，所述高溫處理前的升溫速率為1-20?℃?/min；所述高溫處理的保溫時間為0.5-5小時；保溫溫度為600-1400?℃。

6.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述高溫處理是在管式爐中進行，所述高溫處理前的升溫速率為5-10?℃?/min；所述高溫處理的保溫時間為2-3小時；保溫溫度為800-1300?℃。

7.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述高溫處理是在管式爐中進行，所述高溫處理前的升溫速率為1-20?℃?/min；所述高溫處理的保溫時間為0.5-5小時；保溫溫度為1000-1100?℃。

8.根據權利要求1所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述惰性氛圍包括氬氣氛圍、氮氣氛圍以及其它不與氫氣反應的氣體氛圍；所述降溫是以降溫速率為1-20?℃?/min降至室溫。

9.由權利要求1-8任一所述的制備方法制備得到一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列。

10.根據權利要求9所述的一種Magnéli相氧化鈦納米線陣列，其特征在于，所述陣列成分為Magnéli相氧化鈦納米線，其直徑為20?nm-100?nm，長度為50?nm-5?μm。