[发明专利]一种新型叶镶嵌状纳米复合材料的制备方法

说明书

（一）        技术领域

本发明属于新型无机功能材料合成技术领域，特别涉及一种新型叶镶嵌状纳米复合材料的制备方法。 

（二）        背景技术

一维纳米材料是指材料的三个维度中，至少有一个维度落在1～100纳米之间的新型纳米材料，例如:纳米管、纳米线、纳米棒、纳米带等。由于一维材料与块体材料相比具有独特的物理与化学性能得到了世人的广泛关注，过去的几年中，ZnO、SnO₂、In₂O₃、Ga₂O₃、V₂O₅、TiO₂等过渡金属氧化物的一维纳米材料得到了广泛的研究，并在半导体制备、光催化材料制备、光电转换材料、新能源材料等诸多领域中得到了广泛的应用，在我们的生活中已经扮演者越来越重要的角色。

目前，一维纳米材料的合成方法主要有化学气相沉积法（CVD）、模板法、水热合成法和微乳液法等。化学气相沉积法得到的一维材料长径比都较大，可制备出不同物质的一维材料；但其需要高温汽化，需要成本较高，应用受到限制。模板法是目前最常用的合成纳米材料的方法之一，具有孔径可调、形状可控并可有效地防止纳米材料的团聚等优点；但其制备出的一维纳米材料均匀度不高，影响了材料的结构和性能。微乳液法也是一种制备一维纳米材料的有效方法，且合成的一维材料结构较好，但与水热法相比步骤较为繁琐。水热合成法制备方法简便，原料来源丰富，且由于其提供了高温高压的环境，促进了材料在一个方向上的均匀生长，从而可以制备出结构性能都较为良好的一维材料。

单晶一维材料由于具有一维材料的独特性质从而具有优良的性能，但有时单晶材料仍有其自身的缺陷，从而促使现在的研究学者进一步研究在合成一维纳米材料的基础上对其进行掺杂、包覆、改性，从而在制备一维材料的基础上可以制备出不同形貌的复合材料，这些复合材料既具有一维材料的特性，又具有掺杂物质的优点，从而扩展了一维材料的应用前景，增强了一维纳米复合材料的性能。所以合成具有独特形貌、高性能、高效率的新型一维纳米复合材料成为了研究学者们的研究热点。

（三）        发明内容

本发明提供了一种新型叶镶嵌状纳米复合材料的制备方法，该方法制备的新型叶镶嵌状纳米复合材料，既具有一维材料的特性，又具有掺杂物质的优点，而且无毒、低成本、无污染、比容量高、安全性好、催化性能优。 

本发明是通过如下技术方案实现的： 

一种新型叶镶嵌状纳米复合材料的制备方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

（1）制备一维纳米前驱体：以P25 纳米TiO₂为基础原材料，以NaOH溶液为反应溶剂，采用水热法制备出一维纳米Na₂Ti₈O₁₇前驱体；

（2）制备一维TiO₂纳米带：将一维纳米Na₂Ti₈O₁₇前驱体经浸泡、酸洗、抽滤后得到H₂Ti₈O₁₇，将其煅烧得到一维TiO₂纳米带；

（3）制备纳米复合材料：以尿素、水、硝酸镍以及制备的一维TiO₂纳米带为原料采用均匀沉淀法得到Ni(OH)₂-TiO₂沉淀，Ni(OH)₂-TiO₂沉淀经煅烧得到得到NiO-TiO₂纳米复合材料。

本发明的新型叶镶嵌状纳米复合材料的制备方法，步骤（1）中，NaOH溶液的浓度为7-15mol/L，水热法反应温度为160-200℃，反应时间为48-72h，得到Na₂Ti₈O₁₇前驱体。

本发明的新型叶镶嵌状纳米复合材料的制备方法，步骤（2）中，H₂Ti₈O₁₇在马弗炉中煅烧温度为350-450℃，煅烧时间为0.5-4h。