[发明专利]一种具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体及其制备方法

权利要求书

1.一种具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体，其特征在于，所述的TiO2纳米粉体具有由纯的锐钛矿晶体堆积而成的孔状、分级结构，其平均晶粒尺寸为12~30nm，孔隙率为20~22%，孔径分布范围3~32nm，平均孔径为23nm，比表面积为50~156m²/g，

该纳米粉体的制备方法包括以下步骤：

（1）酸性溶剂的配制：

将摩尔浓度为1mol/L的盐酸HCl滴入到去离子水中，得到pH=5的溶液A；

（2）两组反应液的配制：

取部分溶液A，将海藻酸钠加入其中，在50℃水浴锅中充分搅拌后得到浓度为0.5～3g/L的溶液B；再取部分溶液B，将硫酸钛Ti( SO4 )2溶于其中，得到摩尔浓度为0.1～0.8mol/L的溶液C；

（3）反应体系的获得：

将上述溶液B搅拌流加于上述溶液C中，得到混合反应体系D；

（4）分级孔状骨架的固定：

将上述混合反应体系D密封，并于25℃下静置24h，而后过滤分离出白色凝胶，该凝胶分别用去离子水和无水乙醇洗涤3遍后，再置于真空冷冻干燥机中干燥，得到干燥粉体，其真空度为350Pa；

（5）具有分级多孔结构的TiO2纳米材料的制备：

将上述真空冷冻干燥后得到的干燥粉体于马弗炉中，加热到400～800℃，并保温1～10h，遵循“高温短时，低温长时”的原则，得到分级孔状结构TiO2纳米材料。

2.根据权利要求1所述的具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体，其特征在于，所述步骤（2）中，溶液B中海藻酸钠在盐酸水溶液的浓度优选为2g/L，溶液C中硫酸钛在盐酸水溶液的浓度为0 .4mol/L。

3.根据权利要求1所述的具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体，其特征在于，所述步骤（3）中搅拌速度为1200r/min，流加速度为3ml/min。

4.根据权利要求1所述的具有分级孔状结构的TiO2纳米粉体，其特征在于，所述步骤（5）中优选加热到600℃，并保温3h。