[发明专利]一种电荷迁移可控的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物及其制备方法

权利要求书

1.一种电荷迁移可控的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物，其特征在于，由石墨烯复合介孔二氧化钛单晶和石墨烯外包二氧化钛介孔单晶混合而成。

2.石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)石墨烯通过形成Ti-O-C键植入到MSCs中，制得三明治结构的石墨烯复合介孔二氧化钛单晶；

2)石墨烯通过超声鼓泡方法包裹在介孔二氧化钛单晶的表面，制备核壳结构的石墨烯外包二氧化钛介孔单晶；

3)将石墨烯复合介孔二氧化钛单晶与石墨烯外包二氧化钛介孔单晶混合，制得石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物。

3.根据权利要求2所述的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于：

步骤1)中，以内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板，内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板通过水热法制备三明治结构的石墨烯复合介孔二氧化钛单晶；

步骤2)中，以50nm二氧化硅小球模板，通过水热法制备介孔二氧化钛单晶，再利用超声鼓泡法将石墨烯包裹在介孔二氧化钛单晶的表面，制备了核壳结构的复合物，石墨烯外包二氧化钛介孔单晶。

4.根据权利要求3所述的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于：用来制作内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板或50nm二氧化硅小球模板的50nm二氧化硅小球通过下述方法制得：首先，制备混合液A：将乙醇溶液、水、氨水按体积比为349.2：28.8：4混合，制得混合液A；其次，制备混合液B：将正硅酸乙酯、乙醇溶液按体积比18：182混合，制得混合液B；然后，将混合液A和混合液B混合，按乙醇溶液用量349.2：182的比例混合，制得混合液C；将混合液C在室温下磁力搅拌获得悬浊液，即硅球胶液，也即含有50nm二氧化硅小球的胶液。

5.根据权利要求4所述的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于：内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板的制备方法：

将硅球胶液和1.0mg/mL的氧化石墨烯溶液按体积比200：40混合，将混合物超声波后，得到胶状液体；胶状液体经高速离心得到深蓝色的固体物；将深蓝色的固体物真空干躁后，用真空管式炉烧，获得二氧化硅小球模板；

将二氧化硅小球模板在TiCl₄溶液中浸泡，然后用去离子水冲洗，冲洗后，先进行真空干燥，然后用真空管式炉烧，获得内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板。

6.根据权利要求5所述的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于：步骤1)中，水热法制备三明治结构的石墨烯复合介孔二氧化钛单晶的方法为：

首先，将水、HCl、钛酸四丁酯溶液、氢氟酸，、内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板混合；然后，将混合后的溶液置于聚四氟乙烯不锈钢高压釜中，453K条件下处理12h，获得固体；接着，通过NaOH溶液将固体上的SiO₂模板刻蚀掉，刻蚀之后，高速离心获得石墨烯复合介孔二氧化钛单晶。

7.根据权利要求4所述的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于：50nm二氧化硅小球模板的制备方法：

将硅球胶液和1.0mg/mL的氧化石墨烯溶液按体积比200：40混合，将混合物超声波后，得到胶状液体；胶状液体经高速离心得到浅蓝色半透明的固体物；将浅蓝色半透明的固体物真空干躁后，用真空管式炉烧，获得二氧化硅小球模板；

将二氧化硅小球模板在TiCl₄溶液中浸泡，然后用去离子水冲洗，冲洗后，先进行真空干燥，然后用真空管式炉烧，获得内嵌石墨烯的50nm二氧化硅小球模板。

8.根据权利要求7所述的石墨烯复合二氧化钛介孔单晶混合物的制备方法，其特征在于：介孔二氧化钛单晶的制备方法为：将水、HCl、钛酸四丁酯溶液、氢氟酸、50nm二氧化硅小球模板混合；然后，将混合后的溶液置于聚四氟乙烯不锈钢高压釜中，453K条件下处理12h，获得固体；接着，通过NaOH溶液将固体上的SiO₂模板刻蚀掉，刻蚀之后，高速离心获得介孔二氧化钛单晶。