[发明专利]一种纤维状石墨烯掺杂TiO2

权利要求书

1.一种纤维状石墨烯掺杂TiO₂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将选自PVP和PVA中的至少一种置于选自去离子水、乙酸、乙醇和DMF的至少一种溶剂中，得到溶液A；

（2）将选自钛酸四丁酯和钛酸异丁酯中的至少一种置于选自醋酸、乙二醇、甲醚和柠檬酸的至少一种溶剂中，得到溶液B；

（3）将氧化石墨烯分散在DMF或乙醇中，得到分散液C；

（4）将溶液B加入到溶液A中混合，再将分散液C滴加到混合液中，得到分散液D；

（5）将分散液D超声后进行静电纺丝，得到前驱体纤维材料，将前驱体纤维材料置于微波反应器中，在N₂/O₂气氛下微波反应，得到纤维状石墨烯掺杂TiO₂复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中以固液质量比为1:10-30的比例混合得到溶液A。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述钛酸四丁酯和/或钛酸异丁酯与溶剂混合的质量比为1:10-30。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述氧化石墨烯与乙醇或DMF按1g:(10-100)mL的比例混合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中得到的分散液D中PVP和/或PVA、钛酸四丁酯和/或钛酸异丁酯、氧化石墨烯的质量比为1-20:1-10:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中将分散液C滴加到溶液A和溶液B的混合液中时，温度为50-80℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中将分散液C滴加到溶液A和溶液B的混合液中时，温度为50-80℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，静电纺丝过程中两个电极之间距离为12-16cm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，用注射泵控制液体喷射速率为0.2-2mL/h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中微波反应的功率为600~1000W，时间为10~30min。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，微波反应前以氮气或惰性气体吹扫微波反应腔。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应气氛N₂/O₂中O₂的体积比为3%-20%，优选为5%-10%。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯片层面积为100μm²以上，电导率为3500S/m以上。

14.权利要求1-13任意一项所述的方法制备的纤维状石墨烯掺杂TiO₂复合材料。

15.权利要求14所述的纤维状石墨烯掺杂TiO₂复合材料作为电极材料的应用。