CN105226262A - 一种超长二氧化钛纳米线的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超长二氧化钛纳米线的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明特点是选取由AEROSIL工艺生产的一种高度分散的二氧化钛P25与氢氧化钠反应，并将溶液置于反应釜中，在反应釜加入机械搅拌，通过机械外力，促使极细超长的二氧化钛纳米线生成。本发明具有如下优点，本方法制备的二氧化钛纳米线长度在10μm～15μm之间，具有更高的比表面积，更好的吸附能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种超长二氧化钛纳米线的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。
背景技术
随着石油煤炭等能源的逐渐枯竭，环境污染日渐加剧，清洁绿色的可再生能源已经成为全球研究热点。二氧化钛作为一种环境友好的锂电材料，性能稳定，具有较高的光电转换率，高倍率性能和循环稳定性，快速充放电性能和较高的容量，脱嵌锂可逆性好等特点，在锂电池领域具有很好的应用前景。
然而，传统的水热法以及阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管纳米线，其长度在几纳米到几十纳米之间，并不能很好的达到对性能的要求。
本发明所采取的方法可大大提高二氧化钛纳米线的长度，从而提高其性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超长二氧化钛纳米线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按20~40g/L的比例将纳米二氧化钛粉末置于8mol/L~12mol/L氢氧化钠溶液中，并电磁搅拌使其混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合溶液置入反应釜中，油浴并搅拌反应20~24h；
（3）将反应后的溶液离心，沉淀用去离子水洗至PH为9，然后再用稀硝酸洗至PH为7后得到超长二氧化钛纳米线。
优选的，本发明步骤（1）所述的纳米二氧化钛粉末为市售的二氧化钛P25粉末。
优选的，本发明步骤（2）所述油浴的温度为100~140℃。
优选的，本发明步骤（2）所述搅拌的搅拌速率为300~500r/min。
优选的，本发明步骤（3）所述稀硝酸的浓度为0.1mol/L~0.3mol/L。
本发明所述的步骤（1）中，只有在合适的氢氧化钠浓度下，才能合成纳米线。
本发明所述的步骤（2）中，只有在反应过程中，加入机械搅拌，才有利于极细超长纳米管的形成。
本发明的有益效果为：本发明制备的二氧化钛纳米线极细超长，纳米线长度在10μm～15μm，性能较好，同时，利用物理和化学方法在这种纳米线中组装不同材料，构筑特殊纳米结构，其制备方法简单，加工过程对环境无污染，适用面广，制备成本较低等优点，有着广泛的应用前景。
附图说明
图1为实施例1所制得极细超长二氧化钛纳米线结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按20g/L的比例将纳米二氧化钛粉末置于10mol/L的氢氧化钠溶液中，并电磁搅拌使其混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合溶液置入反应釜中，100℃油浴并搅拌（300r/min）反应24h；
（3）将反应后的溶液离心，沉淀用去离子水洗至PH为9，然后再用0.3mol/L的稀硝酸洗至PH为7后得到超长二氧化钛纳米线。
由图1可以看出，所制得二氧化钛纳米线是以分散的纤维状存在，且图中所显现的二氧化钛纳米线长度大多都已超过5μm，比表面积较高。
实施例2
本实施例所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按30g/L的比例将纳米二氧化钛粉末置于12mol/L的氢氧化钠溶液中，并电磁搅拌使其混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合溶液置入反应釜中，120℃油浴并搅拌（400r/min）反应22h；
（3）将反应后的溶液离心，沉淀用去离子水洗至PH为9，然后再用0.1mol/L的稀硝酸洗至PH为7后得到超长二氧化钛纳米线。
实施例3
本实施例所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按40g/L的比例将纳米二氧化钛粉末置于8mol/L的氢氧化钠溶液中，并电磁搅拌使其混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合溶液置入反应釜中，140℃油浴并搅拌（500r/min）反应20h；
（3）将反应后的溶液离心，沉淀用去离子水洗至PH为9，然后再用0.2mol/L的稀硝酸洗至PH为7后得到超长二氧化钛纳米线。
Claims (5)
1.一种超长二氧化钛纳米线的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）按20~40g/L的比例将纳米二氧化钛粉末置于8mol/L~12mol/L的氢氧化钠溶液中，并电磁搅拌使其混合均匀；
（2）将步骤（1）得到的混合溶液置入反应釜中，油浴并搅拌反应20~24h；
（3）将反应后的溶液离心，沉淀用去离子水洗至PH为9，然后再用稀硝酸洗至PH为7后得到超长二氧化钛纳米线。
2.根据权利要求1所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的纳米二氧化钛粉末为市售的二氧化钛P25粉末。
3.根据权利要求1所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述油浴的温度为100~140℃。
4.根据权利要求1所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述搅拌的搅拌速率为300~500r/min。
5.根据权利要求1所述超长二氧化钛纳米线的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述稀硝酸的浓度为0.1mol/L~0.3mol/L。
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