[发明专利]一种纺丝法制备纳米材料

说明书

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种纺丝法制备纳米材料，包括如下步骤：将钛酸丁酯加入至无水乙酸中，然后加入羟丙基纤维素搅拌均匀，得到分散的钛基分散液；将蒸馏水缓慢滴加至钛基分散液中低温搅拌30‑60min，得到混合钛液；将黄原胶加入至混合钛液中低温超声分散2‑4h，然后加入反应釜中梯度减压蒸馏，得到粘稠液；将粘稠液低温静电纺丝得到纤维膜；将纤维膜平铺在电阻平板上，在富阳环境下通电反应3‑5h，然后采用无水乙醇冲洗后，烘干得到纳米二氧化钛。本发明解决了现有纳米材料团聚严重，粒径分布不均的问题，利用静电纺丝将纳米材料的包裹材料均匀分散，通过电烧结的方式将包裹材料去除，得到分散性纳米二氧化钛。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种纺丝法制备纳米材料。

背景技术

纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

现有的纳米材料的制备方法，如传统的固相反应及烧结法和现代的化学气相沉积法、物理气相沉积法、化学气相渗透法、溶胶—凝胶法等，该方法制备的纳米材料存在团聚严重，粒径分布不均匀的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种纺丝法制备纳米材料，解决了现有纳米材料团聚严重，粒径分布不均的问题，利用静电纺丝将纳米材料的包裹材料均匀分散，通过电烧结的方式将包裹材料去除，得到分散性纳米二氧化钛。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种纺丝法制备纳米材料，包括如下步骤：

步骤1，将钛酸丁酯加入至无水乙酸中，然后加入羟丙基纤维素搅拌均匀，得到分散的钛基分散液；

步骤2，将蒸馏水缓慢滴加至钛基分散液中低温搅拌30-60min，得到混合钛液；

步骤3，将黄原胶加入至混合钛液中低温超声分散2-4h，然后加入反应釜中梯度减压蒸馏，得到粘稠液；

步骤4，将粘稠液低温静电纺丝得到纤维膜；

步骤5，将纤维膜平铺在电阻平板上，在富阳环境下通电反应3-5h，然后采用无水乙醇冲洗后，烘干得到纳米二氧化钛。

所述步骤1中的钛酸丁酯与无水乙酸的质量比为2:3-7，所述羟丙基纤维素的加入量是钛酸丁酯质量的30-50％，搅拌速度为1000-2000r/min。

所述步骤2中的蒸馏水的加入速度为3-6mL/min，蒸馏水的加入量是钛酸丁酯质量的20-25％，低温搅拌的温度为2-4℃，搅拌速度为1000-1800r/min。

所述步骤3中的黄原胶的加入量是钛酸丁酯质量的300-500％，低温超声分散的温度为5-10℃，超声频率为40-60kHz。

所述步骤3中的梯度减压蒸馏程序如下：