[发明专利]一种二氧化钛纳米纸及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛纳米纸，其特征在于，其组分为二氧化钛纳米带或二氧化钛纳米带和添加剂。

2.如权利要求1所述的一种二氧化钛纳米纸，其特征在于，所述的添加剂是指脲醛树脂类湿强剂(UF)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)、聚酰胺环氧氯丙烷湿强剂(PAE)、聚合型多功能羧酸湿强剂、壳聚糖类湿强剂、聚丙烯酰胺接枝阳离子淀粉湿强剂、双醛淀粉湿强剂(DAS)、聚苯乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯湿强剂(PGS)、聚丙烯酰胺-乙二醛树脂、高分子化合物胶乳湿强剂、酪素-甲醛湿强剂中的一种。

3.一种二氧化钛纳米纸的制备方法，主要包括分散-抽滤-干燥工序，其特征在于，具体制备的工艺步骤如下：

1)制备二氧化钛纳米带

称取0.1～0.5g TiO₂粉末置于装有15～20ml或5～15mol/L的NaOH或KOH溶液、内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，用玻璃棒搅匀后，封闭拧紧反应釜，置于预热的180℃～230℃烘箱反应24～72h，反应完毕后，自然冷却至室温，将釜内产物倾出，用去离子水洗涤即得到钛酸钠纳米带；将钛酸钠纳米带在0.1mol/L的HCl溶液中浸泡24h，去离子水洗涤即得到钛酸纳米带；将所得到的钛酸纳米带经过400～600℃下热处理0.5～2h，即得到二氧化钛纳米带；上述钛酸钠、钛酸以及二氧化钛纳米带的长度为200um～2mm，宽度为50～200nm，厚度为20～50nm；

2)将0.01～0.2g二氧化钛纳米带分散在500～2000g水中，形成纳米带悬浮液；

3)向上述纳米带悬浮溶液中加入0～0.004g添加剂；

4)通过抽滤装置抽滤悬浮液，得到湿纸；

5)将所得到的湿纸置于烘干设备，在50～100℃的温度下恒温干燥15～30min，压平，即得二氧化钛纳米纸。

4.如权利要求3所述的一种二氧化钛纳米纸的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的分散方法是搅拌分散方法或超声分散方法中的一种，所述的水是去离子水。

5.如权利要求3所述的一种二氧化钛纳米纸的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的添加剂是指脲醛树脂类湿强剂(UF)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)、聚酰胺环氧氯丙烷湿强剂(PAE)、聚合型多功能羧酸湿强剂、壳聚糖类湿强剂、聚丙烯酰胺接枝阳离子淀粉湿强剂、双醛淀粉湿强剂(DAS)、聚苯乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯湿强剂(PGS)、聚丙烯酰胺-乙二醛树脂、高分子化合物胶乳湿强剂、酪素-甲醛湿强剂中的一种。

6.如权利要求3所述的一种二氧化钛纳米纸的制备方法，其特征在于，步骤4)所述的抽滤设备由真空泵、抽滤器以及抽滤漏斗组成；所用的抽滤器可以是玻璃抽滤瓶或不锈钢过滤器，所用的漏斗是砂芯抽滤漏斗、PVDF聚偏乙烯/PES聚醚砜折叠式滤芯抽滤漏斗、聚丙烯折叠膜微孔滤芯抽滤漏斗或聚偏氟乙烯折叠式滤芯抽滤漏斗。

7.如权利要求3所述的一种二氧化钛纳米纸的制备方法，其特征在于，步骤5)所述的干燥设备是能精确控温的马弗炉、电阻炉、压光机。

8.如权利要求3所述的一种二氧化钛纳米纸的制备方法，其特征在于，可以用步骤1)所得的钛酸钠纳米带代替二氧化钛纳米带，再用步骤2)至步骤5)的工艺，得到钛酸钠纳米纸；将钛酸钠纳米纸在0.1mol/L的HCl溶液中浸泡24h，用去离子水冲洗，置于80℃的烘箱干燥；得到的钛酸钠纳米纸样品经过400～600℃下热处理0.5～2h，即得到二氧化钛纳米纸；热处理设备优选的是能精确控温的马弗炉或电阻炉。

9.如权利要求3所述的一种二氧化钛纳米纸的制备方法，其特征在于，可以用步骤1)所得的钛酸纳米带代替二氧化钛纳米带，再用步骤2)至步骤5)的工艺，得到钛酸纳米纸；将钛酸纳米纸置于80℃的烘箱干燥；得到的钛酸纳米纸样品经过400～600℃下热处理0.5～2h，即得到二氧化钛纳米纸；热处理设备优选的是能精确控温的马弗炉或电阻炉。