[发明专利]一种一步硫化法合成二氧化钛与二硫化钛复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料制备领域，具体涉及一种一步硫化法合成二氧化钛与二硫化钛复合材料的方法。

背景技术

TiO₂是一种禁带宽度较宽的半导体材料，因其具有优异的耐化学腐蚀性、耐热性、耐候性以及高稳定性，特别是TiO₂纳米材料良好的光催化性、性质稳定、价格低廉等优点，使其在光催化、光解水和光电转换、传感器等领域得到广泛的使用。TiO₂材料通常有三种晶型：板钛矿、锐钛矿和金红石型，不同的晶型具有不同的化学活性和用途。随着纳米材料的不断发展，尺寸越小，比表面积越大等优点变得越来越重要。目前，TiO₂材料的制备方法和所得到的微观形貌越来越多，制备方法有：水热法、溶胶凝胶法、阳极氧化法、模板辅助法等，而所得到的形貌有：颗粒、片状、纳米管、纳米线以及其他的零维、一维、二维和三维形貌等。而水热法制备TiO₂材料相比其他的方法具有很多的优点，如：原料容易获得、操作简单，反应条件也较为温和。密闭的条件下可以有效的避免体系中有的成分挥发，同时，在进行反应的过程中有利于晶核产生和晶体的生长，得到完整的晶体形貌。最重要的是可以得到尺寸均匀和颗粒团聚较少的样品。因此较多的TiO₂材料都是通过水热法制备得到各种不同的形貌。

TiS₂属于IVB:VI族的二元化合物，是典型的六方相晶系八面体结构(晶胞参数：)。且具有层状结构，层状结构每一层包括硫-钛-硫的夹层，层间是由弱的范德华力相连接，并通过共价键结合，同时层与层之间存在合适的层间距。TiS₂这种优异的层状结构和廉价的资源，使得它不但应用在光催化、半导体材料等领域，还广泛的作为锂电池的正、负极材料得以使用。目前，研究者们通过各种不同的实验方法制备出尺寸或者结构不同的TiS₂，主要的结构有TiS₂六边形片状、花瓣状、纳米管状或者零维、一维和二维纳米结构，同时研究人员也在通过不同的工艺方法来合成不同结构的TiS₂，人们通常根据结构的不同将TiS₂材料应用在不同的领域，特别是在电池领域应用最为广泛。也是最有潜力的一种硫化物电池材料。

由于材料的组成、形貌、尺寸等会对样品的各种性能造成一定的影响。二维、三维以及多维或者多孔的结构形貌有利于性能的提升。而颗粒越小、比表面积越大，则材料的性能也越好。