CN1974404A - 二氧化钛纳米环的制备方法 - Google Patents

二氧化钛纳米环的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1974404A
CN1974404A CN 200610130164 CN200610130164A CN1974404A CN 1974404 A CN1974404 A CN 1974404A CN 200610130164 CN200610130164 CN 200610130164 CN 200610130164 A CN200610130164 A CN 200610130164A CN 1974404 A CN1974404 A CN 1974404A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanometer
tio
ring
emulsion
nano
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
CN 200610130164
Other languages
English (en)
Other versions
CN100441512C (zh
Inventor
袁志好
叶琳
段月琴
闫晓娜
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.)
Tianjin University of Technology
Original Assignee
Tianjin University of Technology
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 Tianjin University of Technology filed Critical Tianjin University of Technology
Priority to CNB2006101301641A priority Critical patent/CN100441512C/zh
Publication of CN1974404A publication Critical patent/CN1974404A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100441512C publication Critical patent/CN100441512C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二氧化钛纳米环的制备方法，其特征在于用乳液聚合方法合成聚苯乙烯纳米球，然后通过溶胶－凝胶方法在其表面覆盖厚度为40～500nm的TiO2胶态粒子，再通过热处理除去聚苯乙烯纳米球，制备得到TiO2纳米环。本发明基于聚苯乙烯纳米球模板法制备聚苯乙烯纳米球，二氧化钛纳米环的内径依赖于聚苯乙烯纳米球的大小，因此，通过选择不同直径的聚苯乙烯纳米球作为模板，就可以获得可调尺寸的二氧化钛纳米环；此外，该制备二氧化钛纳米环的方法，工艺简单，成本低，易于大规模生产；该方法还可应用于制备包括ZnO、SnO2、Al2O3等多种氧化物的纳米环。

Description

二氧化钛纳米环的制备方法
【技术领域】
本发明涉及于化学、化工领域，特别是一种纳米材料二氧化钛纳米环的制备方法。
【背景技术】
近年来，各种环状纳米结构因其独特的物理、化学性能以及在光、电、存储等领域的潜在应用价值而受到广泛的关注。迄今，人们已经制备出几种纳米环，如ZnO和SnO2纳米环、Au纳米环，然而在纳米环材料制备方面，现有的技术路线通常要求使用昂贵的仪器设备，成本较高，同时也还有许多技术难点需要克服。
【发明内容】
本发明的目的旨在为克服现有技术的不足，而提供一种基于聚苯乙烯纳米球作为模板的二氧化钛纳米环的制备方法。
本发明为解决上述问题所采用的方案是设计一种二氧化钛纳米环的制备方法，其特征在于用乳液聚合方法合成聚苯乙烯纳米球，然后通过溶胶-凝胶方法在其表面覆盖厚度为40～500nm的TiO2胶态粒子，再通过热处理除去聚苯乙烯纳米球，制备得到TiO2纳米环。
本发明的优越性在于：(1)本发明基于聚苯乙烯纳米球模板法来制备二氧化钛纳米环，制备工艺简单，成本低，易于大规模生产；(2)该法还可以进一步拓展至制备包括ZnO、SnO2、Al2O3、SiO2等多种氧化物纳米环。
【附图说明】
图1为玻璃基底上形成的聚苯乙烯球的扫描电镜照片；
图2为二氧化钛纳米环的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
本发明的TiO2纳米环的制备方法由以下步骤制成：
(1)用乳液聚合法制备聚苯乙烯纳米球乳液∶聚苯乙烯纳米球乳液是由单体苯乙烯、乳化剂十二烷基硫酸钠、缓冲剂碳酸氢钠、水和引发剂过硫酸钾在80℃恒温水浴中通过乳液聚合方法制备的，苯乙烯、十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠、水和过硫酸钾的摩尔比为1∶0.001～0.01∶0.005～0.05∶20～60∶0.005～0.05。在乳液中，聚苯乙烯球的尺寸均一，直径在40～100nm之间。
(2)采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶∶将钛酸丁酯、无水乙醇和二乙醇胺按摩尔比为1∶2～10∶0.2～0.5的比例，在不断搅拌下混合2～3h后得到TiO2溶胶。
(3)将聚苯乙烯乳液与TiO2溶胶按体积比为1∶0.1～0.5的比例搅拌混合后，采用浸渍提拉的方法在基底上形成聚苯乙烯球-TiO2胶态粒子复合膜，复合膜自然晾干后，再经400-600℃之间的热处理获得TiO2纳米环。TiO2纳米环的内径在40～100nm之间，外径在60～140nm之间。
本发明的工作原理为：首先用乳液聚合法制备出单分散性较好的聚苯乙烯纳米球乳液，然后与TiO2溶胶混合使聚苯乙烯球表面覆盖一层TiO2胶态粒子，再通过热处理除去聚苯乙烯纳米球以制备TiO2纳米环。
结合实施例对本发明作进一步说明：
1.单分散的聚苯乙烯球的制备：在恒温水浴上放置一个三口烧瓶，分别接电动搅拌器、冷凝装置、恒压漏斗。量取225ml去离子水，加入三口烧瓶中，并使恒温水浴的温度升到80℃，然后加入0.24g的乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)和0.125g缓冲剂碳酸氢钠(NaHCO3)，打开机械电动搅拌器，使其混合均匀，10分钟后，用恒压漏斗加入27.55ml苯乙烯单体(St)，反应一个小时后，加入引发剂过硫酸钾(KPS)0.125g，聚合反应18小时。图1是所制备的聚苯乙烯球的扫描电镜照片，由图1可见，聚苯乙烯球单分散性较好，粒径大小一致，球的直径约80nm。
2.TiO2溶胶的制备：将100ml乙醇和34ml的钛酸丁脂放入烧杯中，搅拌均匀，然后向烧杯中加入11ml的二乙醇胺。再将55ml乙醇和9ml水混合后倒入上述混合液中，然后搅拌3～5h，得到二氧化钛溶胶。
3.二氧化钛纳米环的制备：将上述制备的聚苯乙烯球乳液和TiO2溶胶按2∶1的体积比混合后，通过浸渍提拉的方法涂膜在基片上，经自然晾干后，再在500℃锻烧3h得到TiO2纳米环状。图2是所制备的二氧化钛纳米环的扫描电镜照片，所制备的二氧化钛纳米环的内径与聚苯乙烯球的直径一致，约为80nm，纳米环的外径约为120nm。

Claims (2)

1、一种二氧化钛纳米环的制备方法，其特征在于用乳液聚合方法合成聚苯乙烯纳米球，然后通过溶胶-凝胶方法在其表面覆盖厚度为40～500nm的TiO2胶态粒子，再通过热处理除去聚苯乙烯纳米球，制备得到TiO2纳米环。
2、根据权利要求1所述的二氧化钛纳米环的制备方法，其特征在于所说的二氧化钛纳米环包括以下步骤制成：
(1)用乳液聚合法制备聚苯乙烯纳米球乳液：聚苯乙烯纳米球乳液是由单体苯乙烯、乳化剂十二烷基硫酸钠、缓冲剂碳酸氢钠、水和引发剂过硫酸钾在80℃恒温水浴中通过乳液聚合方法制备；所说苯乙烯、十二烷基硫酸钠、碳酸氢钠、水和过硫酸钾的摩尔比为1∶0.001-0.01∶0.005-0.05∶20-60∶0.005-0.05；在乳液中得到直径在40-100nm的聚苯乙烯球；
(2)采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶：将钛酸丁酯、无水乙醇和二乙醇胺按摩尔比为1∶2-10∶0.2-0.5的比例，在不断搅拌下混合2-3h后得到TiO2溶胶；
(3)将步骤(1)得到的聚苯乙烯乳液与步骤(2)得到的TiO2溶胶按体积比为1∶0.1-0.5的比例搅拌混合后，采用浸渍提拉的方法在基底上形成聚苯乙烯球-TiO2胶态粒子复合膜；复合膜自然晾干后，再经400-600℃之间的热处理获得TiO2纳米环。
CNB2006101301641A 2006-12-14 2006-12-14 二氧化钛纳米环的制备方法 Expired - Fee Related CN100441512C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101301641A CN100441512C (zh) 2006-12-14 2006-12-14 二氧化钛纳米环的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006101301641A CN100441512C (zh) 2006-12-14 2006-12-14 二氧化钛纳米环的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1974404A true CN1974404A (zh) 2007-06-06
CN100441512C CN100441512C (zh) 2008-12-10

Family

ID=38124800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006101301641A Expired - Fee Related CN100441512C (zh) 2006-12-14 2006-12-14 二氧化钛纳米环的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100441512C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102556952A (zh) * 2012-02-14 2012-07-11 中国人民解放军国防科学技术大学 金属杯-柱复合纳米结构阵列及其制备方法
CN103232172A (zh) * 2013-04-16 2013-08-07 同济大学 大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法
CN107029695A (zh) * 2017-05-14 2017-08-11 陈毅忠 一种生物柴油制备专用固体碱催化剂的制备方法
CN111205865A (zh) * 2020-02-17 2020-05-29 内蒙古工业大学 模板法制备空心球状Mn4+掺杂Mg2TiO4发光材料的方法
CN111893505A (zh) * 2020-08-13 2020-11-06 沧州信联化工有限公司 一种电解制备四甲基氢氧化铵的电解槽
CN111962095A (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 沧州信联化工有限公司 一种四甲基氢氧化铵的绿色制备方法
CN111962094A (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 沧州信联化工有限公司 一种电子级四甲基氢氧化铵的制备方法
CN112030186A (zh) * 2020-08-13 2020-12-04 沧州信联化工有限公司 一种电解制备四甲基氢氧化铵的阳极

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1331196C (zh) * 2004-05-12 2007-08-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 用射频等离子体辅助制备氧化锌纳米管的方法
CN1326768C (zh) * 2005-12-20 2007-07-18 山东大学 一种制备氮化硼纳米环或纳米管的方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102556952A (zh) * 2012-02-14 2012-07-11 中国人民解放军国防科学技术大学 金属杯-柱复合纳米结构阵列及其制备方法
CN103232172A (zh) * 2013-04-16 2013-08-07 同济大学 大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法
CN103232172B (zh) * 2013-04-16 2016-01-20 同济大学 大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法
CN107029695A (zh) * 2017-05-14 2017-08-11 陈毅忠 一种生物柴油制备专用固体碱催化剂的制备方法
CN111205865A (zh) * 2020-02-17 2020-05-29 内蒙古工业大学 模板法制备空心球状Mn4+掺杂Mg2TiO4发光材料的方法
CN111893505A (zh) * 2020-08-13 2020-11-06 沧州信联化工有限公司 一种电解制备四甲基氢氧化铵的电解槽
CN111962095A (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 沧州信联化工有限公司 一种四甲基氢氧化铵的绿色制备方法
CN111962094A (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 沧州信联化工有限公司 一种电子级四甲基氢氧化铵的制备方法
CN112030186A (zh) * 2020-08-13 2020-12-04 沧州信联化工有限公司 一种电解制备四甲基氢氧化铵的阳极
CN112030186B (zh) * 2020-08-13 2021-08-13 沧州信联化工有限公司 一种电解制备四甲基氢氧化铵的阳极
CN111962095B (zh) * 2020-08-13 2021-11-05 沧州信联化工有限公司 一种四甲基氢氧化铵的绿色制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100441512C (zh) 2008-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100441512C (zh) 二氧化钛纳米环的制备方法
CN102050479B (zh) 一种二氧化铈纳米棒及其制备方法
CN100532256C (zh) 一种内外表面带巯基的中空二氧化硅微球的制备方法
CN102061111B (zh) 自清洁陶瓷化纳米玻璃减反射涂料制造方法及其减反射膜制造方法
CN100494308C (zh) 表面包覆有TiO2纳米粒子的ZnO纳米线阵列的制备方法
CN100348499C (zh) 一种介孔空心球状二氧化钛粉体的制备方法
Gao et al. Coating mechanism and near-infrared reflectance property of hollow fly ash bead/TiO2 composite pigment
CN106082317B (zh) 一种空心半球二氧化钛的制备方法
CN105217640A (zh) 一种氧化石墨烯/二氧化硅杂化气凝胶的制备方法
CN104910656A (zh) 一种以复合硅源制备超疏水二氧化硅粉体及超疏水涂层的方法
CN101302036A (zh) 一种掺杂二氧化钛纳米管的制备方法
CN103626227B (zh) 一种金红石型二氧化钛微纳米材料、制备方法及其用途
CN107233802B (zh) 一种聚乙烯醇/纳米二氧化硅-钛杂化膜及其制备方法
CN106492779B (zh) 核壳结构稀土钛酸盐-二氧化钛复合纳米纤维光催化材料的制备方法
CN101182032A (zh) 一种二氧化锡/氧化硅纳米复合材料的制备方法
CN101585552B (zh) 由TiO2纳米晶水溶胶制备TiO2多孔薄膜的方法
CN104448962A (zh) 一种自清洁纳米氧化物涂层材料的制备方法
CN103920505B (zh) 一种可见光光催化高效产氢硫化镉反蛋白石结构及其制备方法
CN112225247A (zh) 一种纳米二氧化钛开口空心球及其制备方法
CN1131173C (zh) 一种低温制备纳米金红石相二氧化钛的方法
TWI468348B (zh) 氧化鋯奈米顆粒及其水溶膠與製備氧化鋯奈米顆粒之組合物及方法
CN103787408B (zh) 一种三氟氧钛酸铵的制备方法
CN101544402B (zh) 一种纳米级锆质溶胶及其制备方法
CN101456561B (zh) 一种纳米莫来石粉体的制备方法
CN113185802A (zh) 三聚氰胺-甲醛树脂包覆的二氧化钒光热响应复合纳米颗粒及其制备方法

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
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081210

Termination date: 20111214