[发明专利]超声-水热耦合制备TiO2纳米管的方法

权利要求书

1.一种超声-水热耦合制备TiO₂纳米管的方法，其特征在于所述的方法为：(1)所述的超声-水热耦合制备TiO₂纳米管的装置由电热恒温控制箱、水热反应釜系统和超声波发生器组成，所述的水热反应釜系统由水热反应釜、超声波变幅杆和超声波换能器组成，所述的电热恒温控制箱上方有铁架支撑台，所述超声波换能器固定于铁架支撑台上，所述超声波换能器顶端通过线路与超声波发生器连接，所述超声波换能器底端与超声波变幅杆通过螺纹旋钮连接，所述超声波变幅杆通过螺纹旋钮与水热反应釜连接，所述水热反应釜悬挂于电热恒温控制箱内；(2)将钛酸丁脂与无水乙醇混合，再加入硝酸水溶液中，搅拌1～2h，获得溶胶，再将溶胶或TiO₂粉末加入NaOH水溶液中搅拌混合，获得混合液；(3)将步骤(2)获得的混合液加入水热反应釜内，超声波5～25KHz反应20～60min，再在100～280℃下反应24～48h，反应结束，反应液经后处理制得所述的TiO₂纳米管。

2.如权利要求1所述的超声-水热耦合制备TiO₂纳米管的方法，其特征在于所述的步骤(2)中钛酸丁酯与无水乙醇、硝酸水溶液、NaOH水溶液体积比为1∶2.5～5.5∶1.5～6∶4～7，所述硝酸水溶液摩尔浓度为0.1～4mol/L、NaOH水溶液摩尔浓度为8～12mol/L，所述TiO₂粉末与NaOH水溶液质量比为1∶40～60。

3.如权利要求1所述的超声-水热耦合制备TiO₂纳米管的方法，其特征在于所述的步骤(3)中在10～20KHz反应20～40min。

4.如权利要求1所述的超声-水热耦合制备TiO₂纳米管的方法，其特征在于所述的步骤(3)中所述的后处理方法为：反应结束，反应液自然冷却至室温，用摩尔浓度0.01～1mol/L盐酸溶液洗涤至pH值为3～5，再用蒸馏水洗涤至pH值为7.0，过滤，滤饼在60～80℃烘干，制得所述的TiO₂纳米管。

5.如权利要求1所述的超声-水热耦合制备TiO₂纳米管的方法，其特征在于所述的TiO₂纳米管管长为50～200nm。