[发明专利]一种通过静电纺丝制备二维片层结构纳米二氧化钛纤维的方法

权利要求书

1.一种通过静电纺丝制备二维片层结构纳米二氧化钛纤维的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将聚乙烯吡咯烷酮溶解于静电纺丝用有机溶剂中，混合均匀后得混合溶液作为混合溶液A，所述混合溶液A中聚乙烯吡咯烷酮的含量为5～25wt％；

(2)将乙酰丙酸、硝酸和钛酸四丁酯添加至静电纺丝用有机溶剂中，溶解、混合均匀后得混合溶液作为混合溶液B；其中，混合溶液B中乙酰丙酸5～20wt％，硝酸0.3～1.5wt％，钛酸四丁酯10～15wt％；

(3)将混合溶液A与混合溶液B以等质量的方式混合后，搅拌至少2h使之混合均匀，然后超声处理至少15min除去混合溶液中的气泡，作为纺丝液；

(4)将步骤(3)所得纺丝液进行静电纺丝，收集得到二维片层结构纳米二氧化钛纤维；其中，所述静电纺丝的工艺条件为：温度控制为25～60℃，湿度维持在40～80％，纺丝过程中的电压为1.3～2kV/cm。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(1)、(2)中所述静电纺丝用有机溶剂，选择包括无水乙醇、丙酮和二甲基甲酰胺中任意一种。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(4)中所述静电纺丝的工艺条件还包括纺丝液的注射速度控制在0.3～0.9ml/h。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(4)中所述收集得到二维片层结构纳米二氧化钛纤维，其收集方式包括平板收集、金属网格收集以及滚筒收集任选其中一种，其中滚筒收集的收集速度控制为1000～3000rad/min。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(2)中硝酸为0.9wt％；步骤(4)中静电纺丝的工艺条件为：温度控制为25～30℃，湿度维持在60～80％，纺丝过程中的电压为1.3～2kV/cm。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(2)中硝酸为0.9wt％；步骤(4)中静电纺丝的工艺条件为：温度控制为45～60℃，湿度维持在50～70％，纺丝过程中的电压为1.3～2kV/cm。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(2)中硝酸为1.2wt％；步骤(4)中静电纺丝的工艺条件为：温度控制为25～30℃，湿度维持在60～80％，纺丝过程中的电压为1.3～2kV/cm。

8.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤(1)中还包括添加多壁碳纳米管或氮化硼，且添加量分别为质量比计，钛酸四丁酯：多壁碳纳米管＝255：(1～10)，钛酸四丁酯：氮化硼＝51：(4～8)。

9.根据权利要求1～8任一项所述方法制备得到的二维片层结构纳米二氧化钛纤维。

10.一种利用权利要求9所述二维片层结构纳米二氧化钛纤维制备具有二维片层结构的二氧化钛陶瓷材料的方法，其特征在于将二维片层结构纳米二氧化钛纤维于400～600℃下煅烧2～6h。