常壓下制備TiO₂納米線的方法

專利名稱：常壓下制備TiO₂納米線的方法
技術領域：
本發明涉及Ti02納米線的制備方法，屬于光電功能材料技術領域。
背景技術：
光電功能材料既有電子材料的穩定性，又具有光子材料的先進性，將在光電子時 代被廣泛采用，有極大的市場前，并涵蓋傳統復合材料和現代納米材料兩大部分，正引起越 來越多的科學家的重視和深入研究，美國、歐洲l、日本、澳大利亞等許多國家政府和公司在 這一研究領域投入了大批力量。 1102是一種具有很多獨特物理和化學的功能材料，在光催化、環保和高效太陽能 電池等諸多領域有很重要的應用。特別是Ti02納米線具有優良的光催化性能。文獻已報 道的制備方法有很多，如在真空反應槽內得到微米長度的納米線，溶膠凝膠法、UV光電平板 照相、1102薄膜干刻蝕發等等。這些方法大多需要各種化學試劑、復雜的制備程序和相對較 長的反應時間和耗時耗力的樣品制備或者昂貴的儀器設備。

發明內容
本發明的目的是提供一種工藝簡單、在常壓下快速制備Ti02納米線的方法。
本發明的在常壓下制備Ti02納米線的方法，其步驟如下 1)將純金屬鈦粉及活性物質按摩爾比0. 001-0. 002混合并加入無水乙醇在研缽 中研磨，使其充分混合后，干燥； 2)取步驟1)混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，以氬氣作為保
護氣體，升溫至750°C _850°C ，保溫30-60min，產物隨管式爐自然冷卻至室溫，收集產物。 本發明中，所說的活性物質可以是Cu的氯化物、硫酸鹽或硝酸鹽。 本發明制備方法簡單而快速，既不需要高溫和貴重的設備，也沒有復雜的流程，僅
用60分鐘的反應時間就可以得到Ti02納米線。有望實現Ti02納米線作為光電功能材料在
物理、化學、微電子、材料等領域更廣泛的應用。


圖1是60min掃描電鏡低倍率照片；
圖2是60min掃描電鏡高倍率照片；
圖3是30min掃描電鏡低倍率照片。
具體實施例方式
以下結合實施案例對本發明作進一步詳細描述。
實施例1 將4. 79g(約0. lmol，純度99.99 %，過300目篩)金屬鈦粉及 0. 0175gCuCl2 *H20(約0. OOOlmol，分析純)置于研缽中，并加入少量無水乙醇研磨，使其充分混合；將上述混合物至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英 舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護氣體；通入氬氣5min后 升溫至850°C ，保溫60min，待產物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。 采用SIRION-FEI型場發射掃描電鏡觀察其微觀形態。主要為線狀，其長度約為 5-10微米(見圖1、圖2)。
實施例2 將4. 79g(約0. lmol，純度99.99 %，過300目篩)金屬鈦粉及 0. 0175gCuCl2 *H20(約0. OOOlmol，分析純)置于研缽中，并加入少量無水乙醇研磨，使其充 分混合；將上述混合物至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英 舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護氣體；通入氬氣5min后 升溫至85(TC后，保溫30min，待產物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。
采用SIRION-FEI型場發射掃描電鏡觀察其微觀形態，主要為線狀(見圖3)
實施例3 將4. 79g(約0. lmol，純度99.99 %，過300目篩)金屬鈦粉及 0. 0341gCuCl2 *H20(約0. 0002mol，分析純)置于研缽中，并加入少量無水乙醇研磨，使其充 分混合；將上述混合物至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英 舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護氣體；通入氬氣5min后 升溫至75(TC后，保溫30min，待產物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。
采用SIRION-FEI型場發射掃描電鏡觀察其微觀形態，主要為線狀。
實施例4 將4. 79g(約0. lmol，純度99. 99%，過300目篩)金屬鈦粉及0. 016gCuS04(約 0. OOOlmol，分析純)置于研缽中，并加入少量無水乙醇研磨，使其充分混合；將上述混合物 至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入 臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護氣體；通入氬氣5min后升溫至80(TC后，保溫 30min，待產物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。 采用SIRION-FEI型場發射掃描電鏡觀察其微觀形態，主要為線狀。
權利要求
常壓下制備TiO2納米線的方法，其步驟如下1)將純金屬鈦粉及活性物質按摩爾比0.001-0.002混合并加入無水乙醇在研缽中研磨，使其充分混合后，干燥；2)取步驟1)混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，以氬氣作為保護氣體，升溫至750℃-850℃，保溫30-60min，產物隨管式爐自然冷卻至室溫，收集產物。
2. 根據權利要求1所述的常壓下制備Ti02納米線的方法，其特征是所說的活性物質是 Cu的氯化物、硫酸鹽或硝酸鹽。
全文摘要
本發明涉及常壓下制備TiO2納米線的方法，其步驟如下將純金屬鈦粉及活性物質按摩爾比0.001-0.002混合并加入無水乙醇在研缽中研磨，充分混合；取混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，以氬氣作為保護氣體，升溫至750℃-850℃，保溫30-60min，產物隨管式爐自然冷卻至室溫。本發明制備工藝簡單、快速，既不需要高溫和貴重的設備，也沒有復雜的流程，僅用60分鐘的反應時間就可以得到TiO2納米線。
文檔編號B82B3/00GK101723444SQ20091015579
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者崔白雪, 張孝彬 申請人:浙江大學