[发明专利]一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带及其制备方法

权利要求书

1.一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带，其特征在于：该纳米带的厚度为2～5nm，宽度为10～20nm，暴露(010)晶面；碳包覆层的厚度为1～5nm。

2.如权利要求1所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带，其特征在于：二氧化钛的晶型为单晶锐钛矿。

3.如权利要求1所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带，其特征在于：碳包覆层为石墨化碳层。

4.如权利要求1所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a)将纳米二氧化钛，强碱溶液及(或)小分子配体混合均匀，然后倒入水热反应釜中进行水热反应。反应结束后，自然冷却至室温，倾去碱液，然后用(1)含小分子配体的酸溶液酸化、再用(2)含小分子配体的去离子水溶液反复洗涤至约中性，制得表面小分子配体修饰的超薄钛酸纳米带；

b)在惰性气体保护下，将制备好的表面小分子配体修饰的超薄钛酸纳米带于300～700℃热处理0.5～10h，即制得碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带。

5.如权利要求4所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带的制备方法，其特征在于：所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或其组合；所述小分子配体为苯酚、苯甲醇、苯乙醇、苯丙醇中的一种或其组合。

6.如权利要求4所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带的制备方法，其特征在于：所述强碱溶液的浓度为5～10mol/L；所述水热反应纳米二氧化钛与小分子配体的质量比为1：1～1：10。

7.如权利要求4所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带的制备方法，其特征在于：所述水热反应温度为130～180℃，反应时间为10～72h。

8.如权利要求4所述的一种碳包覆超薄暴露(010)单晶二氧化钛纳米带的制备方法，其特征在于：所述(1)含小分子配体的酸溶液是指0.1mol/L的盐酸或硝酸，小分子配体的浓度为0.01～0.15mol/L；所述(2)含小分子配体的去离子水溶液的浓度为0.01～0.15mol/L。

9.如权利要求3所述的一种碳包覆超薄暴露(010)晶面单晶二氧化钛纳米带的制备方法，其特征在于：所述惰性气体是指氮气、氩气之一种或其组合；所述热处理为热辐射加热、微波加热之一种或其组合。