一维中空多孔结构钛酸钙纳米纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种一维中空多孔结构钛酸钙纳米纤维的制备方法，该方法采用的是溶胶凝胶结合静电纺丝法，以乙醇作为溶解钛离子和钙离子的溶剂，以二甲基甲酰胺作为辅助溶剂溶解聚乙烯吡咯烷酮，利用柠檬酸作为抑制剂抑制钛水解，通过调控静电纺丝工艺参数，利用相分离效应以及经后续热处理工艺，实现一维中空多孔结构钛酸钙纳米纤维的合成。本发明工艺过程简单，易于控制，成本低；制得的一维中空多孔结构钛酸钙纳米纤维结晶性好，纤维直径分布为220-480nm。

主权项

一维中空多孔结构钛酸钙纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将钛酸丁酯和柠檬酸溶于乙醇中，钛的摩尔浓度为0.2M，钛酸丁酯和柠檬酸的摩尔比为1:2；（2）搅拌溶解后，向步骤1制得的钛酸丁酯和柠檬酸的混合溶液中加入硝酸钙，钛酸丁酯和硝酸钙的摩尔比为1:1；（3）搅拌状态下，向步骤2制得的混合溶液中滴加二甲基甲酰胺溶液，乙醇和二甲基甲酰胺的体积比为3:1；（4）搅拌状态下，向步骤3制得的混合溶液中加入非离子表面活性剂F127，非离子表面活性剂F127的摩尔浓度为1.0 mM；（5）搅拌状态下，向步骤4制得的混合溶液中加入分子量为1300000聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的摩尔浓度为0.025mM，搅拌4小时，得到稳定的透明溶胶；（6）将步骤5配制的溶胶装入静电纺丝装置的注射器中，在静电作用下收集一维钛酸钙纳米纤维；（7）将步骤6中收集到的一维钛酸钙纳米纤维置于烘箱内80℃烘焙12h，干燥后的纤维在管式炉中以2℃/min的升温速率升温到700℃，热处理2h后自然降温至室温取出，得到一维中空多孔结构钛酸钙纳米纤维。