一种制备二氧化钛纳米带的方法

摘要

一种制备二氧化钛纳米带的方法属于纳米材料技术领域。现有制备二氧化钛纳米带的方法有水热法、溶胶-凝胶法与水热法相结合方法。现有的静电纺丝方法应用于纳米纤维的制备。本发明包括三个步骤：一、配制纺丝液，高分子模板剂采用聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯吡咯烷酮的混合物；溶剂采用氯仿和N，N-二甲基甲酰胺的混和物；二、制备钛醇盐/高分子模板剂复合纳米带，采用静电纺丝法，技术参数为：电压为15～25kV；固化距离为15～30cm；三、制备TiO2纳米带，采用热处理方式，技术参数为：升温速率为0.5～2℃/min，在500～900℃温度范围内保温10～15h，制备的TiO2纳米带宽度为5～15μm，厚度为30～60nm，长度大于200μm，为纯相锐钛矿型和纯相金红石型。

主权项

一种制备二氧化钛纳米带的方法，其步骤为：称取5.0g钛酸丁酯，溶于35.5g氯仿中，再称取3.0g聚甲基丙烯酸甲酯和1.5g聚乙烯吡咯烷酮加入到上述的钛酸丁酯的氯仿溶液中，最后加入5.0g N，N-二甲基甲酰胺，于室温下磁力搅拌8h后静置4h，即得到均一，透明且有一定粘度的钛酸丁酯/(聚甲基丙烯酸甲酯+聚乙烯吡咯烷酮)纺丝液，该纺丝液的各组成部分的重量配比为：钛酸丁酯10％，聚乙烯吡咯烷酮3％，聚甲基丙烯酸甲酯6％，氯仿71％，N，N-二甲基甲酰胺10％，其中所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量Mr＝1300000；将配制好的纺丝溶液加入纺丝装置的储液管中，进行静电纺丝，喷嘴口径1mm，调整喷嘴与水平面的夹角为30°，施加20kV的直流电压，固化距离为21cm，室温为25℃，相对湿度为55％，得到钛酸丁酯/(聚甲基丙烯酸甲酯+聚乙烯吡咯烷酮)复合纳米带；将所制备的复合纳米带放到程序控温炉中进行热处理，升温速率为1℃/min，在700℃恒温10h，之后随炉体自然冷却至室温，即得到TiO2纳米带，该纳米带宽度为10～15μm，厚度为30～40nm，长度大于200μm，该纳米带具有纯相的金红石型结构。