一种制备二氧化锡@二氧化钛纳米电缆的方法

摘要

本发明涉及二氧化锡@二氧化钛纳米电缆的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明包括三个步骤：(1)配制纺丝液。将四氯化锡和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到N，N-二甲基甲酰胺和甘油的混合溶剂中，即形成芯层纺丝液；将PVP加入到钛酸丁酯和无水乙醇的混合液中，即形成壳层纺丝液。(2)制备(PVP+SnCl4)@[PVP+Ti(OC4H9)4]复合纳米纤维。采用同轴静电纺丝技术，电压11.5～15kV；固化距离10～15cm；室温20～25℃，相对湿度为45％～50％。(3)制备SnO2@TiO2纳米电缆。将复合纳米纤维进行热处理得到，电缆直径300-340nm，芯层直径200-220nm，壳层厚度50-60nm，电缆长度＞300μm。

主权项

一种制备二氧化锡@二氧化钛纳米电缆的方法，其特征在于，使用同轴静电纺丝技术，采用同一种高分子为模板剂，壳层纺丝液和芯层纺丝液为不互溶的两种纺丝液，制备产物为二氧化锡@二氧化钛纳米电缆，其步骤为：(1)配制纺丝液纺丝液中钛源使用的是钛酸丁酯，高分子模板剂采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，所述的PVP的分子量Mr＝90000，锡源使用五水四氯化锡，溶剂采用无水乙醇、N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)和甘油，将五水四氯化锡和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)和甘油的混合溶剂中，所述的N，N‑二甲基甲酰胺和甘油的体积比为5∶1，室温下磁力搅拌4～6h，并静置2～3h，即形成芯层纺丝液，芯层纺丝液中各物质的质量百分数为：PVP 11～15％，四氯化锡7～10％，DMF+甘油占75～82％，将一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到钛酸丁酯和无水乙醇的混合液中，所述的钛酸丁酯和无水乙醇的体积比为1∶4，室温下磁力搅拌3～6h，并静置2～3h，即形成壳层纺丝液，壳层纺丝液中各物质的质量百分数为：PVP 7～10％，乙醇+钛酸丁酯占90～93％；(2)制备(PVP+SnCl4)@[PVP+Ti(OC4H9)4]复合纳米纤维采用同轴静电纺丝技术，参数为：同轴喷嘴的构成采用内喷针为截平后的10#不锈钢注射针，所述的10#不锈钢注射针的外径＝1.0mm、内径＝0.7mm，外喷针为12#不锈钢针头，所述的12#不锈钢针头的外径＝1.4mm、内径＝1.2mm，将两个喷针套好后固定，将配制好的壳层纺丝液置于同轴纺丝装置的外管中，内管中加入芯层纺丝液，调节内外喷嘴的间隙以保证外液顺利地流出，电压为11.5～15kV，喷嘴到接收屏的固化距离为10～15cm，室内温度20～25℃，相对湿度为45％～50％；(3)制备二氧化锡@二氧化钛纳米电缆对所获得的(PVP+SnCl4)@[PVP+Ti(OC4H9)4]复合纳米纤维进行热处理，技术参数为：升温速率为1～2℃/min，在600～800℃保温8～10h，降温速率控制为1℃/min，降温到200℃时自然降至室温，至此得到二氧化锡@二氧化钛纳米电缆。