[發明專利]一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶及其制備方法

在審

• 申請號: 201711418910.1
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107973342A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 趙才賢;陳烽;蘭富軍;李靖娥;羅和安
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;C01B32/15;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B3/04
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1.一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶，其特征在于：該納米帶的厚度為2～5nm，寬度為10～20nm，暴露(010)晶面；碳包覆層的厚度為1～5nm。

2.如權利要求1所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶，其特征在于：二氧化鈦的晶型為單晶銳鈦礦。

3.如權利要求1所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶，其特征在于：碳包覆層為石墨化碳層。

4.如權利要求1所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

a)將納米二氧化鈦，強堿溶液及(或)小分子配體混合均勻，然后倒入水熱反應釜中進行水熱反應。反應結束后，自然冷卻至室溫，傾去堿液，然后用(1)含小分子配體的酸溶液酸化、再用(2)含小分子配體的去離子水溶液反復洗滌至約中性，制得表面小分子配體修飾的超薄鈦酸納米帶；

b)在惰性氣體保護下，將制備好的表面小分子配體修飾的超薄鈦酸納米帶于300～700℃熱處理0.5～10h，即制得碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶。

5.如權利要求4所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶的制備方法，其特征在于：所述強堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或其組合；所述小分子配體為苯酚、苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇中的一種或其組合。

6.如權利要求4所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶的制備方法，其特征在于：所述強堿溶液的濃度為5～10mol/L；所述水熱反應納米二氧化鈦與小分子配體的質量比為1：1～1：10。

7.如權利要求4所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶的制備方法，其特征在于：所述水熱反應溫度為130～180℃，反應時間為10～72h。

8.如權利要求4所述的一種碳包覆超薄暴露(010)單晶二氧化鈦納米帶的制備方法，其特征在于：所述(1)含小分子配體的酸溶液是指0.1mol/L的鹽酸或硝酸，小分子配體的濃度為0.01～0.15mol/L；所述(2)含小分子配體的去離子水溶液的濃度為0.01～0.15mol/L。

9.如權利要求3所述的一種碳包覆超薄暴露(010)晶面單晶二氧化鈦納米帶的制備方法，其特征在于：所述惰性氣體是指氮氣、氬氣之一種或其組合；所述熱處理為熱輻射加熱、微波加熱之一種或其組合。