[發明專利]Ti3O5/TiO2混晶納米纖維的制備方法有效
| 申請號： | 201610111259.2 | 申請日： | 2016-02-29 |
| 公開（公告）號： | CN105692694B | 公開（公告）日： | 2017-06-13 |
| 發明（設計）人： | 馬曉華;李健;雷毅敏;宋芳;王湛 | 申請（專利權）人： | 西安電子科技大學 |
| 主分類號： | C01G23/047 | 分類號： | C01G23/047;B01J21/06;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 陜西電子工業專利中心61205 | 代理人： | 王品華,朱紅星 |
| 地址： | 710071*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | ti sub tio 納米 纖維 制備 方法 | ||
技術領域
本發明屬于納米材料領域，具體涉及氧化鈦體系納米混晶材料的制備方法，可用于制備新型光催化劑。
技術背景
在光催化領域，一般使用貴金屬納米粒子修飾TiO2納米材料，合成諸如Pt/TiO2混相光催化劑，但這類催化劑存在成本過高，且貴金屬粒子易脫落的問題，因此不能廣泛應用于工業生產。TinO2n-1(n＝3～7)是一種還原性氧化鈦材料，由于內部存在TiIII/TiIV鍵的混合作用，具有特殊的光電和磁學性能，可用于光催化、記憶開關和燃料電池等領域。由于TinO2n-1的電學特性與金屬類似，有望代替貴金屬顆粒，與TiO2材料復合，成為新型TinO2n-1/TiO2混相納米催化材料。以往研究表明，TinO2n-1相中的n值與其電阻率呈反比關系，Ti3O5被認為擁有TinO2n-1相中最低的電阻率。因此，如果Ti3O5與TiO2形成混相得到Ti3O5/TiO2界面，則光致載流子在界面處的傳輸遇到的阻礙將大大降低，有利于提高光催化效率。
截至目前，許多研究者采用了以TiO2為前驅體制備TinO2n-1/TiO2混相材料。2012年C.Tang等人采用金紅石粉末為前驅體，將其在NH3氣氛下加熱至1050℃，成功獲得了Ti4O7/Ti5O9/Ti6O11/TiO2的混相微孔納米球，參見C.Tang,D.Zhou,Q.Zhang.Synthesis and characterization of Magnéli phases:Reduction of TiO2in a decomposed NH3atmosphere[J].Materials Letters,2012,79:42-44。這種方法制備的混相材料具有較高的電導率，尺寸均勻且形態完整。然而，制備過程中加熱溫度高，且使用了NH3氣氛，因此該合成法具有一定的安全隱患，而且所獲得的混相材料比表面積較低，不適合用作催化劑材料。2011年N.Stem等人以C摻雜的非晶TiO2薄膜為原料，通過在水蒸氣和N2的混合氣氛下加熱至1000℃保溫2小時后得到了TiO2/Ti3O5混相納米纖維，參見N.Stem,E.F.Chinaglia,S.G.dos Santos Filho.Microscale meshes of Ti3O5nano-and microfibers prepared via annealing of C-doped TiO2thin films[J].Materials Science and Engineering B,2011,176:1190-1196。這種方法制備過程較為復雜，獲得的混相納米纖維數量少且形態不規則，無法大規模批量生產。因此，尋求安全可靠、工藝簡單可控 的方法，合成TiO2/Ti3O5混相納米材料是亟待解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種Ti3O5/TiO2混晶納米纖維的制備方法，一方面避免使用氣體，簡化工藝；另一方面，有效的調控Ti3O5/TiO2混晶納米纖維的尺寸。
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