[发明专利]一种碳纳米管掺杂TiO2

权利要求书

1.一种碳纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法是以钛酸正丁酯为前驱体，乙酰丙酮为络合剂，无水乙醇为溶剂，浓硝酸为稳定剂，制备TiO2溶胶；将采用直接处理法处理过的碳纳米管掺入其中，经过24小时搅拌，70℃加热去除溶剂，获得稳定凝胶；

将环氧树脂、固化剂、促进剂分别加入所得凝胶中，搅拌均匀，得到玻璃钢树脂基体，手糊法制备玻璃钢；

所得样品于400℃加热1小时，获得纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料；

所述的碳纳米管与钛酸正丁酯的物质的量之比为0.005:1；

所述的直接处理法操作步骤为：

①把对于碳纳米管(CNTs)0.5wt％-1.0wt％的有机硅烷偶联剂加入到2-5倍的醇水溶液中，所述的醇水溶液中水和醇的体积比为1/9，完全分散后待混合；

②把5gCNTs装入搅拌器中；

③在室温下，边均匀搅拌CNTs，边将前述配制的有机硅烷偶联剂的醇水溶液在10分钟内加入；

④待有机硅烷偶联剂的醇水溶液全部添加完毕后，再机械搅拌混合12小时；

⑤再将搅拌槽的温度由50℃梯度升温至100℃，每次升高10℃，在70℃、80℃处各加热1h，其余温度下各加热0.5h；

⑥然后降至室温后，再进行干燥。

2.如权利要求1所述的碳纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料的制备方法，其特征在于：钛酸正丁酯、乙酰丙酮、浓硝酸的物质的量比为1:1:0.3，当钛酸正丁酯的量为17ml时，对应的无水乙醇为100ml。

3.如权利要求1所述的碳纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料的制备方法，其特征在于：所述的固化剂和促进剂分别是甲乙酮和环烷酸钴。

4.如权利要求1所述的碳纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂、固化剂、促进剂与钛酸正丁酯的物质的量之比为1:0.01:0.01:1。

5.如权利要求1所述的碳纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

首先将前驱体钛酸正丁酯和络合剂乙酰丙酮混合，搅拌1h，络合得到改性前驱体，然后加入溶剂无水乙醇、缓慢滴加蒸馏水的乙醇溶液和稳定剂浓硝酸，搅拌6h，得到TiO2溶胶；

将采用直接处理法处理过的碳纳米管掺入TiO2溶胶中，室温搅拌24小时，得到碳纳米管掺杂TiO2溶胶，然后在70℃下干燥4h，获得稳定凝胶；

将环氧树脂、固化剂、促进剂分别加入所得凝胶中，搅拌均匀，得到玻璃钢树脂基体，手糊法制备玻璃钢；将所得玻璃钢于400℃加热1小时，获得纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料。

6.如权利要求5所述的碳纳米管掺杂TiO2/环氧杂化玻璃钢复合材料的制备方法，其特征在于：蒸馏水与钛酸正丁酯的物质的量比为2:1，蒸馏水的乙醇溶液是由蒸馏水和无水乙醇按体积比1:2配制而成。