專利名稱：常壓下制備TiO₂納米線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及Ti02納米線的制備方法，屬于光電功能材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光電功能材料既有電子材料的穩(wěn)定性，又具有光子材料的先進(jìn)性，將在光電子時(shí) 代被廣泛采用，有極大的市場(chǎng)前，并涵蓋傳統(tǒng)復(fù)合材料和現(xiàn)代納米材料兩大部分，正引起越 來(lái)越多的科學(xué)家的重視和深入研究，美國(guó)、歐洲l、日本、澳大利亞等許多國(guó)家政府和公司在 這一研究領(lǐng)域投入了大批力量。 1102是一種具有很多獨(dú)特物理和化學(xué)的功能材料，在光催化、環(huán)保和高效太陽(yáng)能 電池等諸多領(lǐng)域有很重要的應(yīng)用。特別是Ti02納米線具有優(yōu)良的光催化性能。文獻(xiàn)已報(bào) 道的制備方法有很多，如在真空反應(yīng)槽內(nèi)得到微米長(zhǎng)度的納米線，溶膠凝膠法、UV光電平板 照相、1102薄膜干刻蝕發(fā)等等。這些方法大多需要各種化學(xué)試劑、復(fù)雜的制備程序和相對(duì)較 長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間和耗時(shí)耗力的樣品制備或者昂貴的儀器設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、在常壓下快速制備Ti02納米線的方法。
本發(fā)明的在常壓下制備Ti02納米線的方法，其步驟如下 1)將純金屬鈦粉及活性物質(zhì)按摩爾比0. 001-0. 002混合并加入無(wú)水乙醇在研缽 中研磨，使其充分混合后，干燥； 2)取步驟1)混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，以氬氣作為保
護(hù)氣體，升溫至750°C _850°C ，保溫30-60min，產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫，收集產(chǎn)物。 本發(fā)明中，所說(shuō)的活性物質(zhì)可以是Cu的氯化物、硫酸鹽或硝酸鹽。 本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單而快速，既不需要高溫和貴重的設(shè)備，也沒(méi)有復(fù)雜的流程，僅
用60分鐘的反應(yīng)時(shí)間就可以得到Ti02納米線。有望實(shí)現(xiàn)Ti02納米線作為光電功能材料在
物理、化學(xué)、微電子、材料等領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用。


圖1是60min掃描電鏡低倍率照片；
圖2是60min掃描電鏡高倍率照片；
圖3是30min掃描電鏡低倍率照片。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1 將4. 79g(約0. lmol，純度99.99 %，過(guò)300目篩)金屬鈦粉及 0. 0175gCuCl2 *H20(約0. OOOlmol，分析純)置于研缽中，并加入少量無(wú)水乙醇研磨，使其充分混合；將上述混合物至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英 舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護(hù)氣體；通入氬氣5min后 升溫至850°C ，保溫60min，待產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。 采用SIRION-FEI型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察其微觀形態(tài)。主要為線狀，其長(zhǎng)度約為 5-10微米(見圖1、圖2)。
實(shí)施例2 將4. 79g(約0. lmol，純度99.99 %，過(guò)300目篩)金屬鈦粉及 0. 0175gCuCl2 *H20(約0. OOOlmol，分析純)置于研缽中，并加入少量無(wú)水乙醇研磨，使其充 分混合；將上述混合物至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英 舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護(hù)氣體；通入氬氣5min后 升溫至85(TC后，保溫30min，待產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。
采用SIRION-FEI型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察其微觀形態(tài)，主要為線狀(見圖3)
實(shí)施例3 將4. 79g(約0. lmol，純度99.99 %，過(guò)300目篩)金屬鈦粉及 0. 0341gCuCl2 *H20(約0. 0002mol，分析純)置于研缽中，并加入少量無(wú)水乙醇研磨，使其充 分混合；將上述混合物至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英 舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護(hù)氣體；通入氬氣5min后 升溫至75(TC后，保溫30min，待產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。
采用SIRION-FEI型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察其微觀形態(tài)，主要為線狀。
實(shí)施例4 將4. 79g(約0. lmol，純度99. 99%，過(guò)300目篩)金屬鈦粉及0. 016gCuS04(約 0. OOOlmol，分析純)置于研缽中，并加入少量無(wú)水乙醇研磨，使其充分混合；將上述混合物 至于烘箱，8(TC干燥lh后取出備用；取少量上述混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入 臥式管式爐，將爐口封好通入氬氣作為保護(hù)氣體；通入氬氣5min后升溫至80(TC后，保溫 30min，待產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫后取出。 采用SIRION-FEI型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡觀察其微觀形態(tài)，主要為線狀。
權(quán)利要求
常壓下制備TiO2納米線的方法，其步驟如下1)將純金屬鈦粉及活性物質(zhì)按摩爾比0.001-0.002混合并加入無(wú)水乙醇在研缽中研磨，使其充分混合后，干燥；2)取步驟1)混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，以氬氣作為保護(hù)氣體，升溫至750℃-850℃，保溫30-60min，產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫，收集產(chǎn)物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓下制備Ti02納米線的方法，其特征是所說(shuō)的活性物質(zhì)是 Cu的氯化物、硫酸鹽或硝酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及常壓下制備TiO2納米線的方法，其步驟如下將純金屬鈦粉及活性物質(zhì)按摩爾比0.001-0.002混合并加入無(wú)水乙醇在研缽中研磨，充分混合；取混合物平鋪于石英舟上，并將石英舟放入臥式管式爐，以氬氣作為保護(hù)氣體，升溫至750℃-850℃，保溫30-60min，產(chǎn)物隨管式爐自然冷卻至室溫。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、快速，既不需要高溫和貴重的設(shè)備，也沒(méi)有復(fù)雜的流程，僅用60分鐘的反應(yīng)時(shí)間就可以得到TiO2納米線。
文檔編號(hào)B82B3/00GK101723444SQ20091015579
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者崔白雪, 張孝彬 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)