[发明专利]一种纳米八面体状Li2TiO3的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于固体氚增殖剂的制备领域，具体涉及一种纳米八面体状Li₂TiO₃及其制备方法。 

背景技术

随着能源短缺和环境恶化问题的日益突出，开发清洁、安全、可再生的核聚变能源备受世界各国的重视。为实现聚变堆或聚变-裂变混合堆燃料氚的自持，需在反应堆中设计氚增殖包层，利用堆芯D-T反应产生的聚变中子与增殖包层内的含锂材料反应产生氚而实现氚增殖。富含⁶Li的锂基陶瓷Li₂TiO₃以其可观的锂原子密度、低活化性、优异的化学稳定性、与结构材料良好的相容性以及良好的氚低温释放性能，被公认为是一种综合性能优良、最具前途的固体氚增殖剂之一，因而备受国内外研究者的关注。但是，制备具有纳米结构、特殊形貌的Li₂TiO₃是本领域的一大挑战。 

发明内容

本发明的目的在于具有纳米结构、特殊形貌的Li₂TiO₃很难制备，提供一种纳米八面体状Li₂TiO₃及其制备方法。本发明提供的方法操作简便、成本低、纯度高，可以大量合成。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种纳米八面体状Li₂TiO₃的制备方法，包括：二氧化钛粉末、氢氧化钾溶液混合反应后，将所得反应物分散于氢氧化锂溶液中，得白色沉淀；沉淀经离心干燥、煅烧后制得纳米八面体状。

一种纳米八面体状Li₂TiO₃的制备方法，包括：取二氧化钛粉末0.5-1.5g、氢氧化钾溶液30-60 mL混合，在130-190℃反应12-60 h；反应物经稀盐酸洗涤至中性、烘干后，取0.1-0.4g分散于30-60 mL 氢氧化锂溶液中，装入不锈钢反应釜中，170-200℃反应12-48h得白色沉淀；所得沉淀经离心干燥后，在500-700℃煅烧1-5h，制得纳米八面体状Li₂TiO₃。 

所述的氢氧化钾溶液其浓度为10-20mol/L。 

所述的稀盐酸其浓度为0.1 mol/L。 

所述的氢氧化锂溶液其浓度为0.4-1 mol/L。 

一种如上所述的制备方法制得的纳米八面体状Li₂TiO₃，其纯度≥90%，其粒径为30-70nm。 

本发明的有益效果在于： 

本发明采用简单的水热法、热处理，合成出高纯度(90%以上)的纳米八面体状的Li₂TiO₃，其整体粒径为30-80 nm。且本发明提供的制备方法，操作简便、成本低、纯度高，可以大量合成，易推广使用。

附图说明

图1 为实施例1制得的八面体状锐钛矿Li₂TiO₃的XRD图； 

图2 为实施例1制得的八面体状锐钛矿Li₂TiO₃的扫描电镜图(a)和透射电镜图(b)。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。 

实施例1

取二氧化钛粉末0.5g、浓度为10mol/L氢氧化钾溶液30 mL混合，在130℃反应60 h；反应物经浓度为0.1 mol/L稀盐酸洗涤至中性、烘干后，取0.1g分散于30mL浓度为0.4mol/L氢氧化锂溶液中，装入不锈钢反应釜中，170℃反应48h得白色沉淀；所得沉淀经离心干燥后，在500℃煅烧5h，制得纳米八面体状Li₂TiO₃。