[發明專利]一種高長徑比K2

在審

• 申請號: 202010781632.1
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN112030221A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 韋丁;甘云丹;張江波;趙煜華;嚴文榮
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C30B7/10
• 分類號: C30B7/10;C30B29/32;C30B29/62
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;金艷婷

本發明公開了一種高長徑比K₂Ti₆O₁₃晶須的制備方法，包括：將TiO₂粉末加入KOH水溶液中，分散均勻后在170～190℃水熱環境下反應40～80h，得到K₂Ti₆O₁₃晶須；所述的TiO₂粉末的比表面積為200～300m²/g。本發明在較低溫度下合成了具有較高長徑比的K₂Ti₆O₁₃晶須，該方法具有反應體系簡單、條件溫和、可控性強、易于工業化等優點；本發明所得K₂Ti₆O₁₃晶須純度高、形貌完好，具有很好的隔熱性能。

技術領域

本發明屬于無機材料制備技術領域，具體涉及一種高長徑比K₂Ti₆O₁₃晶須的制備方法。

背景技術

鈦酸鉀(K₂O·nTiO₂,n＝1,2,4,6,8,10,12)是一種新型多功能材料，其中的n值決定其不同變體和相應變體結構。在鈦酸鉀材料中，以n＝4,6即四鈦酸鉀和六鈦酸鉀晶須的實用價值最大。而六鈦酸鉀(K₂Ti₆O₁₃)化學穩定性更強，其晶體結構以TiO₆八面體通過共面和共棱連結而成連鎖的隧道狀結構，K⁺由于位于隧道中間具有化學惰性，這些結構特征使K₂Ti₆O₁₃具有優異的耐腐蝕性、耐熱隔熱性、耐磨性、潤滑性、電氣絕緣性和紅外反射性能，具有較高的工業應用價值。

在隔熱技術研究領域，K₂Ti₆O₁₃由于具有高溫下導熱系數小、穩定性強、使用壽命長、不污染環境等優點，可以作為主要原料制成隔熱材料，具有良好的應用前景。K₂Ti₆O₁₃晶須的導熱性能與其長徑比有關，較高長徑比的K₂Ti₆O₁₃晶須試樣可以包含更小的氣孔，這有利于減少空氣的輻射傳熱，并且K₂Ti₆O₁₃晶須之間難以形成熱流的連續通路，其熱屏蔽作用顯著。然而，目前針對高長徑比(≥80)K₂Ti₆O₁₃晶須合成通常需要上千攝氏度高溫燒結，通過水熱法所使用的溫度通常高于200℃，并且水熱法所得產物形貌不夠完整、晶須長徑比較低。

發明內容

針對現有技術存在的不足和缺陷，本發明提供了一種高長徑比K₂Ti₆O₁₃晶須的制備方法，解決現有的制備方法能耗高及晶須長徑比較低的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種高長徑比K₂Ti₆O₁₃晶須的制備方法，包括：

將TiO₂粉末加入KOH水溶液中，分散均勻后在170～190℃水熱環境下反應40～80h，得到K₂Ti₆O₁₃晶須；所述的TiO₂粉末的比表面積為200～300m²/g。

具體的，所述的KOH與TiO₂的摩爾比為10～20:1，KOH水溶液濃度為5～10M。