[发明专利]一种利用二氯二茂钛裂解制备二氧化钛纳米球的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，尤其是涉及一种利用二氯二茂钛裂解制备二氧化钛纳米球的方法。

背景技术

早在1955年，文献就报道了二氯二茂钛的合成；1979年Hartmunt Koepf和Keopf-Maier发现其具有一定的抗癌性能。作为一种新型的有机金属抗癌药物，二氯二茂钛抗癌谱广、药效高、毒性远低于顺铂，对实体瘤具有很强的抑制作用。另外，二氯二茂钛是一种高效加氢催化剂，广泛应用于烯烃聚合及加氢反应中。比如，在高温下二氯二茂钛受光照引发二苯乙炔聚合，得到结晶度为95％的聚二苯乙炔。

二氧化钛常见的有锐钛矿相和金红石相。其中金红石相得能带间隙时3.0ev，而锐钛矿相能带间隙时3.2ev。其中纳米级的金红石相二氧化钛因其具有很高的稳定性、颗粒超细，表面活性高，在许多领域如精细陶瓷、高档涂料、防晒化妆品有极广泛的用途。而纳米级锐钛矿具有较高的光催化活性，常用于污水中有机物的分解矿化、水的催化分解、光伏电池领域。

此前曾有课题组报道用化学气相沉积法制备TiC材料，受此启发本发明用水热法制备出无定形状态的纳米二氧化钛材料。经过不同温度焙烧，无定形态可以根据需要转化为锐钛矿和金红石相。光催化降解罗丹明B、次甲基蓝溶液实验表明，所制备的锐钛矿相二氧化钛具有较强的光催化能力。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本较低、工艺简单、条件温和、易于实现的利用二氯二茂钛裂解制备二氧化钛纳米球的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用二氯二茂钛裂解制备二氧化钛纳米球的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)准确称取二氯二茂钛溶解于去离子水中，控制浓度为2mg/ml，搅拌下向其中滴加乙二胺，控制溶液的pH值为9，将溶液经超声波震荡10-15min；

(2)将上述溶液转入聚四氟水热反应釜内胆中，用不锈钢外套封装后置于烘箱中，控制温度为120-160℃保温1-24h；

(3)上述水热反应结束后自然冷却到室温，然后以去离子水、无水乙醇分别离心洗涤样品3次，所得样品经烘箱烘干；

(4)将烘干的样品放入瓷舟中，控制升温速率为5-10℃/min，在管式炉中升温到400-500℃，保温反应2h，即得到产品。

所述的离心洗涤中离心机的转速为1500-3000rpm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)由于本发明反应不需要使用有机溶剂，涉及到的溶剂只有水，一方面可以大大降低该制备的成本，另一方面对环境也不造成污染，符合国际环境要求趋势；

(2)本发明所涉及到的水热工艺简单、条件温和易于实现，便于工业化生产；

(3)本发明所制备的产物具有较好的光催化降解水中有机物的性能，将来可能会在环保领域有着重要的应用；

(4)用本方法可以制备出一种具有花状结构的有纳米结构组装的超结构，控制不同的温度、时间得到形貌各异的结构。

附图说明

图1为实施例1中水热后所得样品的SEM图；

图2为实施例2中水热后所得样品的SEM图；

图3为实施例3中水热后所得样品的SEM图；

图4为实施例1～3中水热后所得样品的XRD图；

图5为实施例4中水热后所得样品的SEM图；

图6为实施例5中水热后所得样品的SEM图；

图7为实施例6中水热后所得样品的SEM图；

图8为实施例7中水热后所得样品的SEM图；

图9为实施例4～7中水热后所得样品的XRD图；

图10为实施例1水热产品在400℃焙烧后所得样品的SEM图；

图11为实施例1水热产品在500℃焙烧后所得样品的SEM图；

图12为实施例1水热产品分别在400℃、500℃焙烧后产品XRD图；

图13为实施例1水热产品焙烧后所得样品的在紫外光照射下降解亚甲基蓝紫外吸收光谱图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种利用二氯二茂钛裂解制备二氧化钛纳米球的方法，包括以下步骤：

(1)准确称量二氯二茂钛20mg，放入20ml容量的聚四氟乙烯内胆中，加入去离子水10ml，乙二胺2滴，控制pH值为9。

(2)将上述放了混合液聚四氟乙烯内胆放入超声仪中超声10min，转入不锈钢釜中，密封。