介孔纳米粉体二氧化钛的仿生合成方法

摘要

介孔纳米粉体TiO₂的仿生合成方法，属于纳米材料技术领域。将生物表面活性剂在水溶液中发酵，乳化形成乳化液A；将含有Ti⁴⁺的无机溶液滴加到乳化液A中得溶液B，调节pH＝7-9，得乳浊液C；然后将沉淀物水洗、醇洗，进行热处理，在煅烧炉中升温到300-600℃，除去生物表面活性剂模板，保温1-2h后，即得到介孔锐钛矿TiO₂纳米粉体，在600-700℃保温1-2h后得到介孔金红石TiO₂纳米粉体。本发明使用廉价的天然生物表面活性剂，利用生物的纳米多层泡囊结构和矿化沉积过程，在温和的条件下合成介孔TiO₂纳米微粉，颗粒近球形，粒径分布范围窄，分散效果好，活性高，制备工艺简单，成本低，无污染。

主权项

1.介孔纳米粉体TiO2的仿生合成方法，其特征在于，步骤如下：(1)将生物表面活性剂于常温常压下在水溶液中发酵，形成生物表面活性剂的球丝酵母水溶液，加入糖助剂0-0.1g/L，搅拌，室温乳化20-60分钟，形成临界胶束浓度的乳化液A；所述的生物表面活性剂是糖脂系、磷脂系、脂肪酸系、蛋白质系表面活性剂之一或组合，加入量为其临界胶束浓度的1-10倍；(2)在磁力搅拌的作用下，将含有Ti4+的无机溶液，按每分钟2-10滴的滴加速度加到上述乳化液液体A中，让Ti4+能够充分吸附到生物表面活性剂细胞表面的阴离子群上，TiO2 含量控制在50～120g/L，常温下磁力搅拌0.5～1小时后，得溶液B；(3)室温下将氨水按每分钟1-5滴的速度滴加到上述B溶液中，调节pH＝7-9，继续搅拌2-3h，让生物表面活性剂的细胞结构充分矿化沉淀，得到乳浊液C；(4)将乳浊液C静置1-2h，然后将沉淀物水洗2次，醇洗2次，分别除去NH4+和Cl-以及H2O；(5)将水洗和醇洗后的沉淀物在60-80℃干燥2-3h，再将干燥后的沉淀物进行热处理，在煅烧炉中以小于10℃/min的速度升温到300-600℃，除去生物表面活性剂模板，保温1-2h后，即得到介孔锐钛矿TiO2纳米粉体，在600-700℃保温1-2h后得到介孔金红石TiO2纳米粉体。