一種超長二氧化鈦納米線的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超長二氧化鈦納米線的制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油煤炭等能源的逐漸枯竭，環(huán)境污染日漸加劇，清潔綠色的可再生能源已經(jīng)成為全球研究熱點(diǎn)。二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N環(huán)境友好的鋰電材料，性能穩(wěn)定，具有較高的光電轉(zhuǎn)換率，高倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，快速充放電性能和較高的容量，脫嵌鋰可逆性好等特點(diǎn)，在鋰電池領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
[0003]然而，傳統(tǒng)的水熱法以及陽極氧化法制備的二氧化鈦納米管納米線，其長度在幾納米到幾十納米之間，并不能很好的達(dá)到對性能的要求。
[0004]本發(fā)明所采取的方法可大大提高二氧化鈦納米線的長度，從而提高其性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種超長二氧化鈦納米線的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)按20~40g/L的比例將納米二氧化鈦粉末置于8mol/L~12mol/L氫氧化鈉溶液中，并電磁攪拌使其混合均勻；
(2)將步驟(I)得到的混合溶液置入反應(yīng)釜中，油浴并攪拌反應(yīng)20~24h;
(3)將反應(yīng)后的溶液離心，沉淀用去離子水洗至PH為9，然后再用稀硝酸洗至PH為7后得到超長二氧化鈦納米線。
[0006]優(yōu)選的，本發(fā)明步驟(I)所述的納米二氧化鈦粉末為市售的二氧化鈦P25粉末。
[0007]優(yōu)選的，本發(fā)明步驟(2)所述油浴的溫度為100~140°C。
[0008]優(yōu)選的，本發(fā)明步驟(2)所述攪拌的攪拌速率為300~500r/min。
[0009]優(yōu)選的，本發(fā)明步驟(3)所述稀硝酸的濃度為0.1mol/L~0.3mol/L。
[0010]本發(fā)明所述的步驟(I)中，只有在合適的氫氧化鈉濃度下，才能合成納米線。
[0011]本發(fā)明所述的步驟(2)中，只有在反應(yīng)過程中，加入機(jī)械攪拌，才有利于極細(xì)超長納米管的形成。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明制備的二氧化鈦納米線極細(xì)超長，納米線長度在10 μ???15 μm，性能較好，同時(shí)，利用物理和化學(xué)方法在這種納米線中組裝不同材料，構(gòu)筑特殊納米結(jié)構(gòu)，其制備方法簡單，加工過程對環(huán)境無污染，適用面廣，制備成本較低等優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1為實(shí)施例1所制得極細(xì)超長二氧化鈦納米線結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0015]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)按20g/L的比例將納米二氧化鈦粉末置于10mol/L的氫氧化鈉溶液中，并電磁攪拌使其混合均勻；
(2)將步驟(I)得到的混合溶液置入反應(yīng)釜中，100°C油浴并攪拌(300r/min)反應(yīng)24h；
(3)將反應(yīng)后的溶液離心，沉淀用去離子水洗至PH為9，然后再用0.3mol/L的稀硝酸洗至PH為7后得到超長二氧化鈦納米線。
[0016]由圖1可以看出，所制得二氧化鈦納米線是以分散的纖維狀存在，且圖中所顯現(xiàn)的二氧化鈦納米線長度大多都已超過5 μπι，比表面積較高。
[0017]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)按30g/L的比例將納米二氧化鈦粉末置于12mol/L的氫氧化鈉溶液中，并電磁攪拌使其混合均勻；
(2)將步驟(I)得到的混合溶液置入反應(yīng)釜中，120°C油浴并攪拌(400r/min)反應(yīng)22h；
(3)將反應(yīng)后的溶液離心，沉淀用去離子水洗至PH為9，然后再用0.lmol/L的稀硝酸洗至PH為7后得到超長二氧化鈦納米線。
[0018]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，具體包括以下步驟:
(1)按40g/L的比例將納米二氧化鈦粉末置于8mol/L的氫氧化鈉溶液中，并電磁攪拌使其混合均勻；
(2)將步驟(I)得到的混合溶液置入反應(yīng)釜中，140°C油浴并攪拌(500r/min)反應(yīng)20h；
(3)將反應(yīng)后的溶液離心，沉淀用去離子水洗至PH為9，然后再用0.2mol/L的稀硝酸洗至PH為7后得到超長二氧化鈦納米線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超長二氧化鈦納米線的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)按20~40g/L的比例將納米二氧化鈦粉末置于8mol/L~12mol/L的氫氧化鈉溶液中，并電磁攪拌使其混合均勻； (2)將步驟(I)得到的混合溶液置入反應(yīng)釜中，油浴并攪拌反應(yīng)20~24h; (3)將反應(yīng)后的溶液離心，沉淀用去離子水洗至PH為9，然后再用稀硝酸洗至PH為7后得到超長二氧化鈦納米線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，其特征在于:步驟(I)所述的納米二氧化鈦粉末為市售的二氧化鈦P25粉末。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述油浴的溫度為100~140°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述攪拌的攪拌速率為300~500r/min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述超長二氧化鈦納米線的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述稀硝酸的濃度為0.1mol/L~0.3mol/L0
【專利摘要】本發(fā)明公開一種超長二氧化鈦納米線的制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明特點(diǎn)是選取由AEROSIL工藝生產(chǎn)的一種高度分散的二氧化鈦P25與氫氧化鈉反應(yīng)，并將溶液置于反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜加入機(jī)械攪拌，通過機(jī)械外力，促使極細(xì)超長的二氧化鈦納米線生成。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)，本方法制備的二氧化鈦納米線長度在10μm～15μm之間，具有更高的比表面積，更好的吸附能力。
【IPC分類】H01M4/48, B82Y40/00, H01M10/0525, B82Y30/00, C01G23/053
【公開號】CN105226262
【申請?zhí)枴緾N201510521213
【發(fā)明人】劉建雄, 張冠群
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月24日