[发明专利]一种碳/焦磷酸钛复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳/焦磷酸钛复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备聚苯乙烯-丙烯酸胶体水分散液，备用；

步骤二：室温下，将十六烷基三甲基溴化铵与聚苯乙烯-丙烯酸胶体水分散液在搅拌下加入到乙醇中，形成均匀分散液；接着，向其中依次先后滴加钛酸四丁酯和磷酸，持续搅拌10~30min；

步骤三：将步骤二所得的混合物在70~90℃硅油浴下磁力搅拌加热，进行溶胶凝胶反应，直至乙醇蒸发完全，得到白色固体；

步骤四：将步骤三所得的固体在高纯氩气保护下，按照1~5℃/min的速度从室温升至700~800℃，并在700~800℃下高温热处理4~6h，之后冷却至室温，得到黑色产物，即得碳/焦磷酸钛复合材料成品；

步骤二中的室温为20~30℃，步骤二中十六烷基三甲基溴化铵和聚苯乙烯-丙烯酸胶体水分散液为一次性加入，步骤二中钛酸四丁酯的滴加速度为3~5mL/min，步骤二中磷酸的滴加速度为3~5mL/min，步骤二和步骤三的搅拌为磁力搅拌，速度为100~300 r/min。

2.如权利要求1所述的碳/焦磷酸钛复合材料的制备方法，其特征在于：所述的十六烷基三甲基溴化铵纯度为99%，所述的钛酸四丁酯纯度大于99%，所述的磷酸浓度为85wt%，所述的乙醇浓度为95%。

3.如权利要求1所述的碳/焦磷酸钛复合材料的制备方法，其特征在于：步骤二中十六烷基三甲基溴化铵与聚苯乙烯-丙烯酸胶体水分散液、钛酸四丁酯、磷酸、乙醇的质量比为1：25~45：50~65：35~45：2000~3500;

其中，所述聚苯乙烯-丙烯酸胶体水分散液的质量浓度为10.4%。

4.如权利要求1所述的碳/焦磷酸钛复合材料的制备方法，其特征在于：步骤四所述的高温热处理是在程序控温管式炉中进行，程序升温开始前通入高纯氩气1小时以排出管式炉中的空气。