金红石型二氧化钛纳米颗粒及其有序针状聚集体

摘要

类似于纳米尺寸的花束和/或三角漏斗的伸长的TiO₂微晶的有序针状聚集体，及其通过使可溶性TiO₂前体化合物在水溶液中、在选自羧酸和氨基酸的形态控制剂的存在下热水解的制备方法。

主权项

一种金红石型TiO₂纳米颗粒的制备方法，所述金红石型TiO₂纳米颗粒为伸长的TiO₂微晶的聚集体，所述方法包括：(a)任选地在无机酸的存在下，以0.5‑1.0mol/L的钛浓度形成可溶性钛化合物的水溶液；(b)在不断搅拌下，在将所述溶液加热至60℃至80℃的范围内的温度的同时，将选自以下的形态控制剂或其混合物以酸或羧酰胺与钛的摩尔比为0.02‑0.2引入至所述溶液中：(i)式R‑CH(OH)COOH的α‑羟基羧酸，(ii)式R‑CH(OH)CONH₂的α‑羟基羧酰胺，或(iii)式R‑CH(NH₂)COOH的α‑氨基酸，其中R为具有6个以上的碳原子的烷烃基、烯烃基、炔烃基、芳烃基或环烷烃基；(d)以晶种与TiO₂的摩尔比为0.0005‑0.0015将TiO₂晶种引入至搅拌的所述溶液中并且将搅拌溶液在60℃至80℃的范围内的温度下维持1‑3小时的时间；(e)将搅拌的所述溶液的温度升高到从100℃至回流温度的值并且将所述温度维持2小时‑4小时的时间，从而形成反应产物；(f)将得自步骤(e)的反应混合物冷却至室温或环境温度；(g)任选地中和所述反应混合物；和(h)分离并干燥所述反应产物。