CN103265070A - 一种管状TiO2的合成方法及其应用 - Google Patents

一种管状TiO2的合成方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103265070A
CN103265070A CN2013102254972A CN201310225497A CN103265070A CN 103265070 A CN103265070 A CN 103265070A CN 2013102254972 A CN2013102254972 A CN 2013102254972A CN 201310225497 A CN201310225497 A CN 201310225497A CN 103265070 A CN103265070 A CN 103265070A
Authority
CN
China
Prior art keywords
libh
tio
tio2
tubular
under
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013102254972A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103265070B (zh
Inventor
焦丽芳
袁华堂
王一菁
刘会俏
赵艳萍
郭利静
刘永畅
曹康哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nankai University
Original Assignee
Nankai University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nankai University filed Critical Nankai University
Priority to CN201310225497.2A priority Critical patent/CN103265070B/zh
Publication of CN103265070A publication Critical patent/CN103265070A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103265070B publication Critical patent/CN103265070B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一种管状TiO2的合成方法，包括以下步骤：1）将TiOSO4溶于混合醇中，然后再加入乙醚；2）将上述溶液转移至高压反应釜中，在均相反应器中进行加热恒温反应，生成白色沉淀物；3）将生成的沉淀物依次进行离心、洗涤、真空干燥和高温煅烧，即得成品；4）将制备得到的粉末与LiBH4混合制得TiO2-LiBH4。所合成的管状TiO2，可用作为LiBH4放氢的催化剂和限域载体。本发明的优点是：成产工艺简单，反应条件易于控制，不需要模板剂及表面活性剂，所制备的管状TiO2对LiBH4的放氢性能有较大的改善。

Description

一种管状TiO2的合成方法及其应用
技术领域
 本发明涉及LiBH4储氢领域，特别一种管状TiO2的合成方法及其应用。
背景技术
氢能作为洁净理想的二次能源，受到了世界各国的广泛关注，然而，氢的储存仍然是制约氢能商业化应用的关键技术。近年来，随着储氢材料领域的不断拓展，以硼氢化锂(LiBH4)为典型代表的高储量配位金属氢化物日渐成为新兴的储氢材料研究热点。
纳米限域是将材料填充到纳米孔道里，利用材料和纳米孔道的相互作用促进反应的进行，为化学反应提供一个独特的微环境。近年来，纳米限域逐渐发展成为改善储氢材料热力学和动力学的新方法。
LiBH4作为储氢材料，具有较高的氢含量，高达18.4%（质量分数），但是具有较高的热力学稳定性，吸放氢温度和压力过高，可逆性也较差。TiO2能够催化LiBH4放氢，改善其放氢反应的热力学和动力学性能，将TiO2做成纳米颗粒堆积成的管状结构，不仅可以起到催化作用，另一方面堆积形成的纳米微孔还可以有限域的作用，使得LiBH4的储放氢性能得到更大的改善。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种管状TiO2的合成方法，并以此作为LiBH4放氢的催化剂和限域载体应用，能够有效地降低LiBH4的放氢温度，同时放氢量也有一定程度的提高。
本发明的技术方案：
一种管状TiO2的合成方法，包括以下步骤：
1）将TiOSO4溶于混合醇中，混合醇为乙醇和丙三醇的混合物，然后再加入乙醚并搅拌均匀后得到混合液； 
2）将上述混合液转移至高压反应釜中，在均相反应器中进行加热恒温反应，均相反应的温度为110 ℃，转速为10 r/min，反应时间为48 h，生成白色沉淀物；
3）将生成的白色沉淀物离心分离后，分别用无水乙醇洗涤三次、去离子水洗涤三次，最后再用无水乙醇洗涤一次；然后在真空度为-0.1MPa条件下干燥12 h；最后在温度为550 ℃和空气条件下煅烧6 h，即可制得管状TiO2。
所述混合醇中乙醇和丙三醇的比例为2-1：1-2；混合溶液中乙醚和混合醇的比例为1:1-3。
一种所合成的管状TiO2的应用，作为LiBH4放氢的催化剂和限域载体，TiO2-LiBH4样品的制备包括如下步骤：
1）将制备得到的管状TiO2放入三径瓶中，在真空度为-0.1MPa条件下静止3h；
2）在氩气氛围保护下，将LiBH4溶于THF(四氢呋喃)溶剂中得到LiBH4/THF溶液；
3）将LiBH4/THF溶液注入含有管状TiO2的三颈瓶中得到混合样品，在负压为-0.1MPa条件下搅拌12-48h；
4）在氩气保护下，将混合样品进行离心分离，并将得到的固体样品在-0.05MPa的负压及18-25℃温度下干燥72h，即得TiO2-LiBH4样品。
所述管状TiO2与LiBH4的质量比为10-1:1-10。
所述LiBH4/THF溶液中LiBH4与THF的用量比为0.05gLiBH4/1mlTHF。
本发明的优点是：成产工艺简单，反应条件易于控制，不需要模板剂及表面活性剂，所制备的管状TiO2对LiBH4的放氢性能有较大的改善。
【附图说明】
图1为混合醇的比例为2:1，均相反应48 h后得到TiO2的SEM图。
图2为混合醇的比例为2:1，均相反应48 h，550°C高温煅烧前后TiO2的XRD图。
图3为TiO2-LiBH4 放氢前后的IR图。
图4为纯LiBH4与TiO2-LiBH4(1:10)放氢的TPD图。
【具体实施方式】
    下面结合具体实施例对本发明进一步详细描述
实施例：
一种管状TiO2的合成方法，包括以下步骤：
1）将0.3120 g TiOSO4溶于30 ml乙醇和15 ml丙三醇的混合溶液中，然后再加入15 ml乙醚，搅拌均匀后得到混合液；
2）将上述混合液转移至高压反应釜中，然后放入均相反应器中进行加热恒温反应，反应温度为110 °C，反应器转速为10 °C/min，反应48 h后自然冷却，生成白色沉淀物；
3）将生成的白色沉淀物离心分离后，分别用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，最后再用无水乙醇洗涤一次，然后在60 °C下真空干燥12 h，最后在空气气氛中，550 °C高温煅烧6 h，即可制得管状TiO2成品。所得样品为纯相锐钛矿，与标准卡片JCPDS 1-562相吻合，其XRD和SEM图分别如图1和图2所示。
一种所合成的管状TiO2的应用，作为LiBH4放氢的催化剂和限域载体，包括如下步骤：
1）TiO2-LiBH4样品的制备
称取0.1 g 上述制备得到的TiO2放入三径瓶中，在真空度为-0.1MPa条件下静置3h；在氩气氛围保护下，将0.1 g LiBH4溶于2 ml THF 中，然后将含有LiBH4的THF溶液注入真空处理后的TiO2中，在负压为-0.1MPa条件下磁力搅拌24 h；然后在氩气保护下，将混合样品转移到离心管中，进行离心分离，并将得到的固体样品在-0.05MPa的负压及22℃温度下干燥72h，最后得到TiO2-LiBH4混合物样品，其红外谱图(IR)如图3所示。
2）TiO2-LiBH4的放氢性能
称取70 mg上述制备的TiO2-LiBH4混合物样品放入TPD测试管中，控制Ar流速为35SCCM，测试温度范围为30 -600 °C，程序升温速率为2 °C/min。本实例中测得的TiO2-LiBH4的放氢温度明显有所降低，其TPD如图4所示，与纯的LiBH4的最大放氢量所对应的温度450°C相比，TiO2-LiBH4的最大放氢量所对应的温度降低到350°C左右，通过积分面积计算600°C时，TiO2-LiBH4的放氢量较纯的LiBH4也有所增加。

Claims (5)

1.一种管状TiO2的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将TiOSO4溶于混合醇中，混合醇为乙醇和丙三醇的混合物，然后再加入乙醚并搅拌均匀后得到混合液； 
2）将上述混合液转移至高压反应釜中，在均相反应器中进行加热恒温反应，均相反应的温度为110 ℃，转速为10 r/min，反应时间为48 h，生成白色沉淀物；
3）将生成的白色沉淀物离心分离后，分别用无水乙醇洗涤三次、去离子水洗涤三次，最后再用无水乙醇洗涤一次；然后在真空度为-0.1MPa条件下干燥12 h；最后在温度为550 ℃和空气条件下煅烧6 h，即可制得管状TiO2。
2.根据权利要求1所述管状TiO2的合成方法，其特征在于：所述混合醇中乙醇和丙三醇的比例为2-1：1-2；混合溶液中乙醚和混合醇的比例为1:1-3。
3.一种如权利要求1方法所合成的管状TiO2的应用，其特征在于：作为LiBH4放氢的催化剂和限域载体，包括如下步骤：
1）将制备得到的管状TiO2放入三径瓶中，在真空度为-0.1MPa条件下静置3h；
2）在氩气氛围保护下，将LiBH4溶于THF(四氢呋喃)溶剂中得到LiBH4/THF溶液；
3）将LiBH4/THF溶液注入含有管状TiO2的三颈瓶中得到混合样品，在负压为-0.1MPa条件下搅拌12-48h；
4）在氩气保护下，将混合样品进行离心分离，并将得到的固体样品在-0.05MPa负压及18-25℃温度下干燥72h，即得TiO2-LiBH4样品。
4.根据权利要求3所合成的管状TiO2的应用，其特征在于：所述管状TiO2与LiBH4的质量比为10-1:1-10。
5.根据权利要求3所合成的管状TiO2的应用，其特征在于：所述LiBH4/THF溶液中LiBH4与THF的用量比为0.05gLiBH4/1mlTHF。
CN201310225497.2A 2013-06-07 2013-06-07 一种管状TiO2的合成方法及其应用 Expired - Fee Related CN103265070B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310225497.2A CN103265070B (zh) 2013-06-07 2013-06-07 一种管状TiO2的合成方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310225497.2A CN103265070B (zh) 2013-06-07 2013-06-07 一种管状TiO2的合成方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103265070A true CN103265070A (zh) 2013-08-28
CN103265070B CN103265070B (zh) 2014-12-24

Family

ID=49008750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310225497.2A Expired - Fee Related CN103265070B (zh) 2013-06-07 2013-06-07 一种管状TiO2的合成方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103265070B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103922276A (zh) * 2014-04-04 2014-07-16 长安大学 一种高可逆储氢量储氢材料的制备方法
CN108579723A (zh) * 2018-03-10 2018-09-28 安徽大学 钒掺杂纳米二氧化钛光催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HEXING LI ET AL.: "Mesoporous Titania Spheres with Tunable Chamber Stucture and Enhanced Photocatalytic Activity", 《J. AM. CHEM. SOC.》 *
LIJING GUO ET AL.: "Enhanced desorption properties of LiBH4 incorporated into mesoporous TiO2", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103922276A (zh) * 2014-04-04 2014-07-16 长安大学 一种高可逆储氢量储氢材料的制备方法
CN103922276B (zh) * 2014-04-04 2015-12-02 长安大学 一种高可逆储氢量储氢材料的制备方法
CN108579723A (zh) * 2018-03-10 2018-09-28 安徽大学 钒掺杂纳米二氧化钛光催化剂及其制备方法
CN108579723B (zh) * 2018-03-10 2020-08-25 安徽大学 钒掺杂纳米二氧化钛光催化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103265070B (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104069842A (zh) 多孔碳负载纳米金属氧化物催化剂及其制备方法以及储氢材料
CN102030313B (zh) 一种有机物复合氨硼烷储氢材料及其制备方法
CN104649229A (zh) 一种制备纳米限域镁基储氢材料的方法
CN107673412A (zh) 一种多孔四氧化三钴纳米材料及其制备方法和应用
CN107055510A (zh) 一种金属有机配合物纳米管及其衍生多孔碳纳米管的制备方法
CN102976301B (zh) 一种花状微/纳米结构焦磷酸钛的制备方法
CN113813948A (zh) Co@In2O3/C复合光催化剂及其制备方法和应用
CN109569607A (zh) 一种新型钴基复合材料的制备方法
CN104741068A (zh) 甘蔗渣合成钙钛矿LaCoO3复合氧化物材料的方法
CN110586183A (zh) 一种利用超临界二氧化碳制备TiO2/COF催化材料的方法
CN103990472A (zh) 一种稳定、高效率制氢助催化剂及其制备方法
CN101746727B (zh) 一种制备LiBH4·xNH3化合物的方法
CN113410067A (zh) 一种原位合成NiS2/ZIF-67复合材料的方法及其应用
CN107032318A (zh) 一种片状含氮碳材料及其制备方法
CN102259837B (zh) 一种制氢用颗粒及其制备方法
CN103611550A (zh) 一种二硫化钼-偏钒酸银复合纳米光催化剂的制备方法
CN103265070B (zh) 一种管状TiO2的合成方法及其应用
CN108948368A (zh) 一种快速制备镍基金属有机框架材料的方法
CN107572509A (zh) 一种氮掺杂空心碳/石墨球纳米材料及其制备方法
CN108722486A (zh) 一种窄带氮化碳修饰铁基金属有机骨架复合光催化剂的制备方法
CN103496669B (zh) 一种b-n-h体系储氢材料及其制备方法
CN109012664B (zh) 一种无定形碳负载纳米金属颗粒催化剂及其制备方法和应用
Hu et al. Improvement in hydrogen storage performance of Mg by mechanical grinding with molten salt etching Ti3C2Clx
CN106629871B (zh) 一种球状NiMnO3双金属氧化物的合成方法及其应用
CN110444406A (zh) 一种快速活化三维Ni-C纳米材料作为储能电极材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141224

Termination date: 20150607

EXPY Termination of patent right or utility model