[发明专利]一种一维TiO2

权利要求书

1.一种一维TiO₂纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜，其特征在于：所述的一维TiO₂纳米线杂化结构为一维TiO₂纳米线外面包裹Fe₃O₄微粒，再用乙二胺EDA修饰，所述的一维TiO₂纳米线杂化结构在复合薄膜中的掺杂量为1～4vol％。

2.根据权利要求1所述的一种一维TiO₂纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜，其特征在于：所述的一维TiO₂纳米线杂化结构在复合薄膜中的掺杂量为1vol％、2vol％、3vol％或者4vol％。

3.一种权利要求1所述的一维TiO₂纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)合成TiO₂纳米线

A.将1-5g二氧化钛纳米颗粒加入到10M氢氧化钠溶液中先超声处理30-60分钟，然后在磁力搅拌下均匀混合搅拌1-5小时，将混合溶液转移至带有特氟龙的高压反应釜中，于150℃～250℃反应12～24小时，待反应完成后，将产物洗涤至中性，烘干即得钛酸钠纳米线；

B.将钛酸钠纳米线浸泡在0.2M的HCl中4-6小时，洗涤、干燥后即得H₂Ti₃O₇纳米线，将H₂Ti₃O₇纳米线放入高温箱式炉中退火2-5小时，收集产物即为TiO₂纳米线；

(2)合成TiO₂@Fe₃O₄纳米线：

A.将1-5g TiO₂纳米线、0.0 1g聚乙烯吡咯烷酮和150ml去离子水加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放在超声清洗器中超声20-40分钟后，搅拌3-5小时，形成溶液A；

B.取0.16g FeCl₃·6H₂O和0.32g FeSO₄·7H₂O置于小烧杯中加入50ml水溶解，低速搅拌成均匀混合溶液B；

C.在50-70℃的水浴锅中，将混合溶液B逐滴加入溶液A中直至溶液由原来的乳白色变为浅褐色，继续搅拌1-3小时，收集产物，清洗、离心、真空干燥后得到TiO₂@Fe₃O₄纳米线；

(3)TiO₂@Fe₃O₄纳米线的乙二胺有机修饰

取1-5gTiO₂@Fe₃O₄纳米线和30mL 0.02M的乙二胺盐酸盐溶液加入到三颈烧瓶中，在50-80℃的水浴锅中，超声20-40分钟，搅拌12小时，收集产物，清洗、离心以及真空干燥后得到TiO₂@Fe₃O₄@EDA纳米线；

(4)复合薄膜的制备

将TiO₂@Fe₃O₄@EDA纳米线、二甲基甲酰胺和聚偏氟乙烯粉末混合，搅拌反应12-18小时后抽真空后，滴在水平导电玻璃上并铺平，然后迅速抽真空，60℃加热烘干多余溶剂，继续升温至205℃保温10分钟后，将薄膜放入冰水中淬火、清洗后烘干，即得到一维TiO₂纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜，其中TiO₂@Fe₃O₄@EDA纳米线在复合薄膜中的掺杂量为1～4vol％。

4.权利要求3所述的一种一维TiO₂纳米线杂化结构掺杂的聚偏氟乙烯复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)A中二氧化钛纳米颗粒加入到氢氧化钠溶液中磁力搅拌速度为300～700r/min；步骤(1)B中高温箱式炉的退火温度在60～80℃。