[发明专利]一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛纳米线的制备方法，尤其是一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法，其通过控制离子液体，钛酸正丁脂和水的加入量等参数制得螺旋形二氧化钛纳米线。

技术背景

随着微纳米技术的发展和集成光学技术的进步，合成纳米尺度的发光材料满足纳米光电子器件的发展尤为重要。氧化钛纳米线作为一种光致荧光材料在高分辨近场光学扫描显微镜、低维度的光波导、纳米光电子器件等方面具有广泛的应用前景。螺旋缠绕结构是自然界中一种常见的纤维存在形式，具有奇特的性能和研究应用价值。如，DNA为双螺旋结构以及胶原纤维的多螺旋结构等，具有独特的力学性能。将平直的纳米线制备为可控的螺旋结构可进一步赋予其特殊性能。当前螺旋缠绕纤维大都以附加机械力或电场力扭曲成型，单根螺旋纤维则以改变纤维内部力学分布达到扭曲成形。结合纳米技术通常采用静电纺丝技术、激光烧蚀法、热蒸发法及化学气相合成法等。然而这些方法通常条件严苛、工艺复杂、成本高。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法，通过在常温条件下，将钛酸正丁酯与适量的水加入到甲苯/DMAC混合溶液中，在定速搅拌条件下生长为可控的螺旋形二氧化钛纳米线材料。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法，它包括如下步骤：

1）按质量份数，将5－20份的二甲基乙酰胺（DMAC）加入到300-800份甲苯中，室温下搅拌10-20分钟混合均匀；

2)按质量份数，将0.2－1份水加入到步骤1）的混合溶液中，室温下搅拌1-5小时；

3)按质量份数，将0.06－0.5份钛酸正丁酯加入到步骤2）的溶液中，室温下搅拌10-50分钟后转移到真空干燥箱，在25-50度恒温真空条件下搅拌1—6小时，搅拌速度为10—300r/min。

4)将步骤3）中所得产物以甲苯、乙醇、乙醇/水混合溶液分别进行离子洗涤后烘干即可。

本发明的有益效果是：本发明的产品制备过程简单，条件易于控制，成本低，产量高，便于规模生产。

附图说明

图1是本发明的螺旋形二氧化钛纳米线电镜图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示是本发明螺旋形二氧化钛纳米线电镜图，它是通过控制离子液体，在常温条件下控制溶液生长环境而合成的具有自螺旋结构的二氧化钛纳米线。

一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法，它包括如下步骤：

1）按质量份数，将5－20份的二甲基乙酰胺（DMAC）加入到300-800份甲苯中，室温下搅拌10-20分钟混合均匀；

2)按质量份数，将0.2－1份水加入到步骤1）的混合溶液中，室温下搅拌1-5小时；

3)按质量份数，将0.06－0.5份钛酸正丁酯加入到步骤2）的溶液中，室温下搅拌10-50分钟后转移到真空干燥箱，在25-50度恒温真空条件下搅拌1—6小时，搅拌速度为10—300r/min。

4)将步骤3）中所得产物以甲苯、乙醇、乙醇/水混合溶液分别进行离子洗涤后烘干即可。

实施例1：

一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法，它包括如下步骤：

1）按质量份数，将5份的二甲基乙酰胺（DMAC）加入到300份甲苯中，室温下搅拌10分钟混合均匀；

2)按质量份数，将0.2份水加入到步骤1）的混合溶液中，室温下搅拌1小时；

3)按质量份数，将0.06份钛酸正丁酯加入到步骤2）的溶液中，室温下搅拌10分钟后转移到真空干燥箱，在25度恒温真空条件下搅拌1小时，搅拌速度为10r/min。

4)将步骤3）中所得产物以甲苯、乙醇、乙醇/水混合溶液分别进行离子洗涤后烘干即可。

实施例2：

一种螺旋形二氧化钛纳米线的制备方法，它包括如下步骤：

1）按质量份数，将10份的二甲基乙酰胺（DMAC）加入到500份甲苯中，室温下搅拌15分钟混合均匀；