[发明专利]一种球形核壳型TiO2/TiO2材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种球形核壳结构TiO₂/TiO₂材料及其制备方法，属于纳米复合材料领用。以硝酸钛为前驱体，结合均匀沉淀工艺和锻烧工艺制备二氧化钛实心核。通过在实心核表面采用pickering乳液方法包覆纳米二氧化钛粒子/纳米管、纳米带、纳米线，形成多孔壳层。经高温煅烧处理，得到核壳型TiO₂/TiO₂微球。本发明的核壳型多孔二氧化钛材料球形均匀，粒径可控。这种微球既可以用于表面活性剂，又具有UV光响应性。相比于TiO₂纳米颗粒，其光催化性能更强，回收利用率高。

主权项

1.一种球形核壳型TiO₂/TiO₂材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）将TiO₂粉末置于盛有NaOH或KOH溶液的反应釜中，于120～300℃反应6～48h，用去离子水清洗反应产物，得到白色的二氧化钛纳米管、纳米带或纳米线；（2）将（1）中得到的产物浸没于HCl溶液中进行离子交换反应置换出Na⁺，然后用去离子水清洗至中性，放入干燥箱中干燥；（3）将硝酸钛用去离子水溶解，按Ti⁴⁺浓度为0.01～10mol/L配制成溶液；选择尿素为沉淀剂，用去离水溶解，配制成溶液；（4）将硝酸钛溶液与尿素溶液等体积比混合制水相母液；（5）将（2）中得到的二氧化钛纳米管、纳米带或纳米线与（4）所述的水相母液混合，搅拌形成悬浊液；（6）取Triton X‑100溶于液体石蜡中，搅拌，形成均匀的溶液；将（5）所述的悬浊液加入溶液中，乳化，形成Pickering乳液，使用的Triton X‑100与水相母液的体积比为0.06～0.25：1，使用的液体石蜡与步骤（5）中得到的悬浊液的体积比为2～80：1；（7）将（6）所述的Pickering乳液置于油浴锅中，反应温度为60～150℃，反应时间为3～10h，得到沉淀物；（8）将（7）所述的沉淀物经蒸馏，干燥，煅烧，得到球形核壳型TiO₂/TiO₂粉末材料。