[發(fā)明專利]單分散空心結(jié)構(gòu)綠色TiO

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710927148.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107879374B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚霞喜;王旭紅;張興昊;李彬彬;胡秀麗;殷仕龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C01G23/053
• 分類號(hào): C01G23/053;B82Y40/00
• 代理公司: 32203 南京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 鄒偉紅

1.單分散空心結(jié)構(gòu)綠色TiO₂材料，其特征在于，所述材料在可見(jiàn)光下呈綠色，TiO₂空心球的殼層厚度為25~15 nm，內(nèi)部直徑為250~280 nm； TiO₂空心球的尺寸分布均一，呈單分散性；在所述的TiO₂空心球的殼層上分布碳材料。

2.如權(quán)利要求1所述的單分散空心結(jié)構(gòu)綠色TiO₂材料的制備方法，其特征在于，以正硅酸四乙酯為前驅(qū)體，氨水為催化劑合成SiO₂球模板，再在SiO₂模板球外表面包覆TiO₂殼層，通過(guò)惰性氣氛中高溫處理以及氫氧化鈉溶液刻蝕移除SiO₂模板即可得到由于空心結(jié)構(gòu)米氏散射共振現(xiàn)象引起的綠色TiO₂材料，具體包括以下步驟：

步驟1、正硅酸四乙酯與無(wú)水乙醇和去離子水混合攪拌均勻，其中，所述的乙醇與正硅酸四乙酯的體積比為20:1~30:1，去離子水與正硅酸四乙酯的體積比為4:1~6:1；

步驟2、向步驟1中加入一定量濃氨水，攪拌、離心洗滌、分離，其中，所述的濃氨水的質(zhì)量濃度為26%~28%，濃氨水與正硅酸四乙酯的體積比為0.82:1~0.89:1；

步驟3、將步驟2中得到的SiO₂分散在適量的無(wú)水乙醇中備用；

步驟4、向步驟3中的SiO₂懸浮液加入一定體積的乙腈和適量的羥丙基纖維素，攪拌溶解均勻，其中，所述的乙腈與步驟1中所述的正硅酸四乙酯的體積比為7:1~9:1；羥丙基纖維素的質(zhì)量與正硅酸四乙酯的體積之比為50 mg : 1 mL~60 mg : 1 mL；

步驟5、配制鈦酸丁酯與乙醇和乙腈的混合溶液，并將其緩慢加入到步驟4體系中，攪拌后離心洗滌、室溫干燥，其中，所述的鈦酸丁酯與乙醇及乙腈的體積比為1:3:1，鈦酸丁酯與步驟1中所述的正硅酸四乙酯的體積比為1:1~1.4:1；

步驟6、將步驟5干燥后的樣品置于惰性氣氛中高溫?zé)崽幚恚匀焕鋮s；

步驟7、將步驟6熱處理后的樣品分散在一定濃度的氫氧化鈉溶液中，90±5 ℃下回流4小時(shí)除去SiO₂模板，離心洗滌、干燥后即得到空心結(jié)構(gòu)綠色TiO₂。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟6中，所述的惰性氣氛為氮?dú)饣驓鍤猓邷責(zé)崽幚頊囟葹?00~700 ℃，高溫?zé)崽幚頌?.5~2.5小時(shí)。

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟7中，所述的氫氧化鈉濃度為0.1~1mol/L。