[發明專利]一種二氧化鈦多孔管及其制備方法有效

申請號：	201810196904.4	申請日：	2018-03-10
公開（公告）號：	CN108502921B	公開（公告）日：	2020-01-24
發明（設計）人：	馬永青;陳正;孫瀟;王敏	申請（專利權）人：	安徽大學
主分類號：	C01G23/053	分類號：	C01G23/053;C01G23/08
代理公司：	11385 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司	代理人：	董芙蓉
地址：	安徽省合肥市經***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	二氧化鈦多孔管制備納米粒子退火實驗重復性水熱反應釜鈦酸異丙酯光催化劑混合溶液納米管狀納米片狀容器放置無水乙醇有機溶劑工藝流程光催化強吸附自組裝粒子應用
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【說明書】：

本發明公開了一種二氧化鈦多孔管及其制備方法，涉及光催化劑技術領域。所述方法包括以下步驟：將鈦酸異丙酯和有機溶劑在容器中混合得到混合溶液；將所述容器放置于裝有無水乙醇的水熱反應釜中，在290℃?300℃溫度下恒溫4h?6h后得到初始產物；所述初始產物在580℃?620℃空氣或惰性氣氛中退火4h?5h后得到二氧化鈦多孔管粉末。本發明制備的TiO₂呈約200nm長的納米片狀，納米粒子自組裝呈納米管狀，粒子比表面積大，具有強吸附性能；工藝流程簡單，實驗重復性好；所獲得的納米粒子在光催化領域具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及光催化材料技術領域，尤其涉及一種二氧化鈦多孔管及其制備方法。

背景技術

TiO₂管由于其獨特的幾何結構，比表面積大，接收光輻射的能力強；蓬松的立體結構，有利于Li離子(Na離子)交換，在光催化或鋰電池領域有重要作用，近十年逐漸成為許多學者的研究熱門。傳統的合成TiO₂管的方法主要包括一下五類：陽極氧化Ti箔片、堿性水熱處理TiO₂納米粒子、靜電紡織、氧化鋁模板法和溶劑熱法。

然而電化學氧化法只能制備出TiO₂管陣列，而且通常制備成薄膜材料，難以制備出單一的分散的TiO₂管。水熱法制備出的TiO₂管一般都具有分散性差的缺點。靜電紡織能夠制備出均一分散、性能優良、且可以制備出厘米級長度的TiO₂管，但該方法對設備要求很高。模板法制備TiO₂管之后，需要進一步通過酸洗等途徑去除模板，方法比較繁瑣復雜。以往的溶劑熱法能制備出單一分散的TiO₂管，并且實驗設備簡易，方法便捷，但是一般都需要較長的反應時間，制備效率比較低。

上述各種方法均具有一定缺陷，在設備要求、產出效率或者樣品性能方面都存在一定短板。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種二氧化鈦多孔管及其制備方法，主要目的是解決傳統方法制備二氧化鈦多孔管材料方面存在短板的問題。

為達到上述目的，本發明主要提供了如下技術方案：

一方面，本發明實施例提供了一種二氧化鈦多孔管的制備方法，包括以下步驟：

將鈦酸異丙酯和有機溶劑在容器中混合得到混合溶液；

將所述容器放置于裝有無水乙醇的水熱反應釜中，在290℃-300℃溫度下恒溫4h-6h后得到初始產物；

所述初始產物在580℃-620℃空氣或惰性氣氛中退火4h-5h后得到二氧化鈦多孔管粉末。

作為優選，所述容器為石英杯，所述反應釜為哈氏合金反應釜，所述退火是在管式爐中進行。

作為優選，所述有機溶劑為乙二醇；先將所述乙二醇加入所述容器中，再向所述容器中滴加鈦酸異丙酯，得到反應溶液。

作為優選，所述容器在所述反應釜中的恒溫溫度為290℃-300℃，恒溫時間為4.5h-5h。

作為優選，所述初始產物經過自然冷卻至室溫后，先用酒精和去離水清洗所述初始產物后再進行退火。