[发明专利]一种制备层状四钛酸钾连续纳米纤维的方法

权利要求书

1.一种纳米纤维的制备方法，其特征是以钛酸丁酯、KNO₃、柠檬酸、乙醇和稀硝酸为主要原料，以聚乙烯醇或者聚乙烯吡咯烷酮为高分子模板剂，以聚乙烯醇水溶液为溶剂，在室温下配制而成且pH为1-2的溶胶溶液；再通过静电纺丝方法制备出溶胶溶液/高分子模板剂前驱体纤维，其为复合纤维，静电纺丝电压控制在10～30KV，喷嘴到接受屏的固化距离为8～20cm；然后对复合纤维在500～950℃进行热处理，保温3～8h，得到层状K₂Ti₄O₉连续纳米纤维；所述主要原料摩尔比为：钛酸丁酯:KNO₃:柠檬酸:乙醇:稀硝酸=1:2:2:（38～50）:（19～25）。

2. 根据权利要求1所述的纳米纤维的制备方法，其特征是在配制溶胶溶液过程中，将所述溶胶溶液和聚乙烯醇水溶液混合形成纺丝液，该纺丝液的各组成部分的体积配比为：溶胶溶液:聚乙烯醇水溶液=1:2～1:6。

3. 根据权利要求1所述的纳米纤维的制备方法，其特征是所述的静电纺丝方法的工艺参数为：电压为10～30KV，喷嘴（3）到接受屏（5）的固化距离为8～20cm。

4. 根据权利要求1所述的纳米纤维的制备方法，其特征是对复合纤维进行热处理的工艺参数为：以2～5℃/min的升温速率由室温加热至800～950℃，保温3～8h，之后以10～25℃/h的速率冷却至600～750℃，再随炉体自然冷却到室温，至此得到层状K₂Ti₄O₉连续纳米纤维。

5. 根据权利要求1所述的纳米纤维的制备方法，其特征在于所述聚乙烯醇的聚合度为1750                                               50，所配制的聚乙烯醇水溶液的质量百分比浓度为1%-10%。

6. 根据权利要求1所述的纳米纤维的制备方法，其特征在于所述溶胶溶液、聚乙烯醇水溶液的体积配比为（10～50）:（50～90）。

7. 根据权利要求1所述的纳米纤维的制备方法，其特征在于配制溶胶溶液时所添加的表面活性剂为0.16～0.55g，钛酸丁酯:KNO₃=1:1～1:2，钛酸丁酯:柠檬酸=1:2。

8. 根据权利要求7所述的纳米纤维的制备方法，其特征在于所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。