[發(fā)明專利]一種鏤空納米帶的制備方法、鏤空納米帶及應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109095445B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張尚權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥昂途納米新材料有限公司
• 主分類號: C01B21/076
• 分類號: C01B21/076;C08K3/28;C08L75/04;C08L29/04;C08L33/04
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 王志興

本發(fā)明公開了一種鏤空納米帶的制備方法，包括以下步驟：將堿和去離子水混合，配置pH為9?13的堿溶液，得到第一溶液；將鈦源化合物、表面活性劑和溶劑混合攪拌，得到第二溶液；將所得第二溶液在攪拌下滴入第一溶液，得到混合懸濁液；將所得混合懸濁液轉(zhuǎn)移至高壓釜內(nèi)反應(yīng)，然后將反應(yīng)產(chǎn)物過濾、干燥，得到前驅(qū)物粉末；將所得前驅(qū)物粉末在氨氣氛圍進行煅燒，得到鏤空氮化鈦納米帶材料。本發(fā)明還公開一種鏤空納米帶以及該鏤空納米帶的應(yīng)用。本發(fā)明制備方法簡單、成本低廉、可宏量制備，適合于工業(yè)生產(chǎn)，制得的鏤空納米帶材料可作為填充材料獲得高阻隔太陽光的復(fù)合材料，且鏤空結(jié)構(gòu)及帶狀結(jié)構(gòu)增強了復(fù)合材料的強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏤空納米帶的制備方法、鏤空納米帶及應(yīng)用。

背景技術(shù)

納米氮化鈦是一種呈黑色粉末狀的穩(wěn)定的化合物，具有熔點高、硬度大、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、阻隔太陽光等特點，使其在各個領(lǐng)域都有著非常重要的用途。工業(yè)上作為功能涂層材料、填充添加材料等需求量越來越多，應(yīng)用前景非常廣闊。

目前，納米氮化鈦的制備方法主要有化學(xué)氣相沉積法、二氧化鈦碳熱還原氮化法、鈦粉直接氮化法、自蔓延高溫合成法等。但是現(xiàn)有的合成方法存在一些阻礙其大規(guī)模應(yīng)用的弊端，如化學(xué)氣相沉積法、自蔓延高溫合成法對生產(chǎn)設(shè)備及環(huán)境要求高，二氧化鈦碳熱還原氮化法、鈦粉直接氮化法生產(chǎn)的納米氮化鈦均一性差，且不能制備特定形貌和功能的納米氮化鈦。

因此，工業(yè)界需要尋求一種方法簡單、成本低廉、可宏量制備且形貌滿足功能性需求的納米氮化鈦合成方案，以拓展納米氮化鈦的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：如何克服現(xiàn)有納米氮化鈦的合成方法存在一些阻礙其大規(guī)模應(yīng)用的弊端，從而提供一種方法簡單、成本低廉、可宏量制備且形貌滿足功能性需求的納米氮化鈦合成方案，以拓展納米氮化鈦的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種鏤空納米帶的制備方法，包括以下步驟：

(1)將堿和去離子水混合，配置pH為9-13的堿溶液，得到第一溶液；

(2)將鈦源化合物、表面活性劑和溶劑混合攪拌，得到第二溶液；

(3)將步驟(2)所得第二溶液在攪拌下滴入步驟(1)所得第一溶液，得到混合懸濁液；

(4)將步驟(3)所得混合懸濁液轉(zhuǎn)移至高壓釜內(nèi)反應(yīng)，然后將反應(yīng)產(chǎn)物過濾、干燥，得到前驅(qū)物粉末；

(5)將步驟(4)得到的前驅(qū)物粉末在氨氣氛圍進行煅燒，得到鏤空氮化鈦納米帶材料。

進一步，所述步驟(1)中的堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氨水中的任意一種；優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氨水中的任意一種，更優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的任意一種；所述堿溶液pH優(yōu)選為9-13，更優(yōu)選為10-13，具體可為12。

進一步，所述步驟(2)中的鈦源化合物選自二氧化鈦、鈦粉、叔丁醇鈦、硫酸氧鈦、四氯化鈦、鈦氧草酸銨、鈦酸四異丁酯、鈦酸四正丁酯、異丙醇鈦、硫酸鈦中的任意一種；優(yōu)選為二氧化鈦、鈦粉、硫酸氧鈦、四氯化鈦、鈦氧草酸銨、鈦酸四異丁酯、鈦酸四正丁酯、異丙醇鈦、硫酸鈦中的任意一種，更優(yōu)選為二氧化鈦、鈦粉、硫酸氧鈦、四氯化鈦、鈦酸四異丁酯、鈦酸四正丁酯、異丙醇鈦、硫酸鈦中的任意一種。

進一步，所述步驟(2)中表面活性劑選自木質(zhì)素磺酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙二胺四乙酸二鈉、十八烷基硫酸鈉中的任意一種；優(yōu)選為木質(zhì)素磺酸鹽、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙二胺四乙酸二鈉中的任意一種，更優(yōu)選為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙二胺四乙酸二鈉中的任意一種。