一种高比表面多孔TiO₂纳米纤维的制备方法

摘要

本发明光催化材料领域，尤其涉及一种高比表面多孔TiO₂纳米纤维的制备方法，其采用溶剂溶解法，将双相SiO₂-TiO₂静电纺丝纳米纤维中的SiO₂相纳米粒子溶出，即得目的产物；本发明所述溶剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铯或氢氟酸中的一种。本发明通过调节溶剂的pH值、温度、浓度以及溶解时间来调控双相SiO₂-TiO₂纳米纤维中的SiO₂溶解速率，从而调控其微观结构形貌。本发明所述双相SiO₂-TiO₂纳米纤维系采用混合钛和硅的有机物前驱体并加入高聚物，通过静电纺丝，再经焙烧方法获得。本发明工艺过程简单，制备成本低，目的产物具有更高光催化活性及空隙率，孔径分布集中。

主权项

一种高比表面多孔TiO₂纳米纤维的制备方法，其特征在于：采用溶剂溶解法，将双相SiO₂‑TiO₂纳米纤维前驱体中的SiO₂相纳米粒子溶出，即得目的产物；所述溶剂为氢氧化钠或氢氧化钾；通过调节溶剂的pH值、温度、浓度以及溶解时间来调控双相SiO₂‑TiO₂纳米纤维中的SiO₂溶解速率，从而调控其微观结构形貌；通过调节双相SiO₂‑TiO₂纳米纤维中的SiO₂相和TiO₂相粒子的体积分数和颗粒大小，以控制目的产物空隙率和孔径分布；所述双相SiO₂‑TiO₂纳米纤维系采用混合钛和硅的有机物前驱体并加入高聚物，通过静电纺丝法得到纳米纤维前驱体，再经焙烧方法获得；所述双相SiO₂‑TiO₂纳米纤维采用如下步骤制备：（1）静电纺丝前驱体溶液的制备；首先称取聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于二甲基甲酰胺（DMF）中，搅拌直到聚乙烯吡咯烷酮（PVP）完全溶解得到第一种透明澄清溶液；取钛酸异丁酯（TIP）和乙酸，搅拌混合得到第二种透明澄清溶液；将上述两种透明澄清溶液混合，搅拌均匀，接续加入正硅酸四乙酯溶液，充分搅拌，从而得到静电电纺丝前驱体溶液；（2）将步骤（1）所述静电电纺丝前驱体溶液注入医用注射器进行静电纺丝；（3）将步骤（2）所得静电纺丝产品在真空烘箱中150℃条件下进行抽真空处理，接着在马弗炉中在500℃‑800℃进行焙烧处理，从而得到双相SiO₂‑TiO₂纳米纤维。