一种具有分级结构纳米TiO₂的制备方法

摘要

本发明属于纳米材料领域，涉及一种具有分级结构纳米TiO2的制备方法。其制备工艺流程为：以金属Ti片为基底，NaOH为反应溶液，SnCl4·5H2O作为矿化剂，使用水热法制备出Na2Ti5O11前躯体，使用HCl溶液经过离子交换得到H2Ti5O11，退火后得到具有分级结构的纳米TiO2。其中NaOH水溶液浓度为0.5-2mol/L，SnCl4·5H2O水溶液的浓度为0.05-0.2mol/L，HCl溶液浓度为0.05-2mol/L，水热反应温度为160-220℃，水热反应时间为12-60h，退火温度为450-750℃，退火时间为0.5h-3.5h。本发明采用水热法合成具有分级结构的纳米TiO2，具有较高的比表面积，防止了纳米结构的二次团聚，将有利于提高材料的光催化性能。

主权项

一种具有分级结构纳米TiO2的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：A. 以去离子水配制NaOH和SnCl4·5H2O的混合水溶液，其中SnCl4·5H2O作为矿化剂，NaOH的浓度为0.5‑2mol/L，SnCl4·5H2O 的浓度为0.05‑0.2mol/L；B. 金属Ti片为基底，将切割尺寸为15 mm×40 mm 的Ti片在氢氟酸、浓硝酸与水体积比为1:4:5的混合酸液中浸洗30s后取出，用丙酮和去离子水冲洗干净后，室温晾干；C. 将步骤A所配置的溶液量取30ml加入水热釜中，将步骤B洗净后的Ti片基底斜靠在此水热釜内壁上；D. 将步骤C中的水热釜密封后放入烘箱中，控制反应温度160‑220℃，保温12‑60h；E. 待反应完全结束后，将水热釜自然冷却至室温，取出Ti片用去离子水冲洗后，在空气中晾干，Ti片表面得到了片状的Na2Ti5O11 前躯体；F. 将步骤E中晾干后的Ti片放入0.05‑2mol/L的HCl溶液中，离子交换12‑48h后将Ti片取出后用去离子水冲洗，空气中晾干，在Ti片表面片状Na2Ti5O11 前躯体转化为H2Ti5O11；G. 将步骤F中的Ti片放入烘箱中，在450‑750℃退火0.5‑3.5h，在Ti片基底上得到具有分级结构的纳米TiO2。