一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，這種方法以天然凹凸棒石為模板，先對凹凸棒石進行改性后，用溶膠凝膠法將鈦源負(fù)載于凹凸棒石表面，得到鈦源－凹凸棒石混合物，然后將鈦源－凹凸棒石混合物進行高溫煅燒，得到凹凸棒石/TiO2復(fù)合物，再用NaOH溶液與凹凸棒石/TiO2復(fù)合物進行反應(yīng)除去凹凸棒石模板，得到具有模板結(jié)構(gòu)特征的TiO2納米管。該方法以天然凹凸棒石為模板，采用模板法與溶膠凝膠法相結(jié)合的技術(shù)制備TiO2納米管。該方法中的凹凸棒石為天然物質(zhì)，來源廣泛且價格低廉，且工藝流程簡單易操作，制備成本低，得到的TiO2納米管性能好。
【專利說明】一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，特指以天然凹凸棒石為模板制備二氧化鈦納米管的方法，屬于二氧化鈦納米管【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]二氧化鈦是一種重要的無機功能材料，它在太陽能儲存與利用、光電轉(zhuǎn)換、光致變色及光催化降解大氣和水中污染物等方面有廣闊的應(yīng)用前景。二氧化鈦的原材料資源豐富、價格便宜且無毒害，是近年來國際上研究的熱點。作為二氧化鈦的存在形式之一，二氧化鈦納米管具有更大的比表面積和更強的吸附能力，因而表現(xiàn)出更高的氫敏感性、光電轉(zhuǎn)化效率和光催化性能，使其在氣敏傳感材料、太陽能電池、光催化等方面具有不可估量的潛在應(yīng)用價值，吸引了各國科研工作者的廣泛關(guān)注，有大量的文獻(xiàn)報道了二氧化鈦納米管的制備及其應(yīng)用方面的研究。
[0003]TiO2納米管的制備方法主要有陽極氧化法、水熱法和模板法。其中，陽極氧化法是制備二氧化鈦納米管最常用、最簡便的方法。但是采用陽極氧化法制備的二氧化鈦納米管是附著在鈦片上的，這使其在應(yīng)用上受到一定的限制，并且該方法的成本較高。水熱法可以制得管徑較小的TiO2納米管，且操作工藝較簡單，但水熱法所制備的納米管的尺寸形貌和結(jié)構(gòu)特征較大程度上依賴于原料TiO2微粒的尺寸和晶相，并且水熱法要求設(shè)備要能夠耐高溫和高壓，因而對材質(zhì)和安全要求較嚴(yán)格而且成本較高。
[0004]模板法制備TiO2納米管就是利用某一特殊形貌的材料作為模板，再結(jié)合電化學(xué)法、氣相沉積法和溶膠-凝膠法等技術(shù)制備得到TiO2納米管。李曉紅等(李曉紅等.高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，2001)以多孔氧化鋁(PAA)為模板，結(jié)合溶膠凝膠法制備得到銳鈦礦型TiO2納米管，所制得納米管的管徑為lOOnm，管壁厚度為10nm。試驗表明該納米管的長度、孔徑和管壁厚度可根據(jù)模板來進行調(diào)節(jié)，控制PAA模板在膠體溶液中沉浸的時間能夠控制TiO2納米管的長度和管壁厚度。Michalloowski A 等(Michail 0.A etal.Chemical PhysicsLetters, 2001)以多孔陽極氧化招(PAO)為模板,制備得到管徑為50nm~70nm,壁厚為3nm的TiO2納米管。所得到的納米管形貌規(guī)則，性能優(yōu)于同等情況下用溶膠凝膠法制備的納米管。Jong H.G等(Jong H J etal.Chem.Mater., 2002)以有機凝膠作為模板，制備得到螺旋帶狀TiO2和層間距約為8nm~9nm的雙層TiO2納米管。Dongxia Liu等人(Dongxia Liuetal.Langmuir, 2007)以自制的棒狀方解石為模板制備得到不同管徑的TiO2納米管。上述這些方法所用的模板都需要提前制備，這在很大程度上使制備過程變得復(fù)雜，增加了制備成本，從而限制了這些方法用于TiO2納米管的大規(guī)模制備。因此，采用簡易的方法，以價廉易得的材料制備TiO2納米管成為一種必要。
[0005]到目前為止，以天然凹凸棒石為模板，利用模板法與溶膠凝膠法相結(jié)合的方法來制備TiO2納米管的技術(shù)尚未見到報道。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供了一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，該方法以天然凹凸棒石為模板，采用模板法與溶膠凝膠法相結(jié)合的技術(shù)制備TiO2納米管。該方法中的凹凸棒石為天然物質(zhì)，來源廣泛且價格低廉，且工藝流程簡單易操作，制備成本低，得到的TiO2納米管性能好。
[0007]實現(xiàn)本發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，包括如下步驟:
[0009]1)按照凹凸棒石:HC1溶液、HNO3溶液或H2SO4溶液=1g =10mL~1g:20mL的質(zhì)量體積比，將凹凸棒石加入到濃度為lmol/L~5mol/L的HCl溶液、HNO3溶液或H2SO4溶液中，在60°C~70°C條件下攪拌2~3小時對凹凸棒石進行改性，過濾后得到改性的凹凸棒石，然后將改性的凹凸棒石洗滌至中性并在80°C~105°C條件下烘干；
[0010]2)將干燥、改性的凹凸棒石加入正丁醇中，超聲分散使凹凸棒石充分分散于正丁醇中，然后加入十六烷基三甲基溴化銨和蒸餾水，攪拌得到凹凸棒石懸浮液，其中凹凸棒石、正丁醇、十六烷基三甲基溴化銨以及蒸餾水的比例為凹凸棒石:正丁醇:十六烷基三甲基溴化銨:蒸懼水=Ig:750mL ~1000mL:lg ~3g:25mL ~125mL ；
[0011]3)用正丁醇稀釋鈦酸四丁酯得到濃度為0.10~0.25mol/L的鈦前軀體溶液，將足量的鈦前軀體溶液以0.8mL/小時~5mL/小時的速度滴加到凹凸棒石懸浮液中，攪拌12~15小時進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)所得的溶液離心后用純乙醇分散洗滌，再在真空中干燥，得到鈦源一凹凸棒石混合物，其中離心的轉(zhuǎn)速> 8000轉(zhuǎn)/分鐘； [0012]4)將鈦源一凹凸棒石混 合物在350°C~950°C條件下煅燒2~3小時，然后將煅燒后的產(chǎn)物冷卻至室溫，得到TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物；
[0013]5)將TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物加入到足量的濃度為2mol/L~4mol/L的NaOH溶液中，在70°C~90°C水浴和攪拌條件下反應(yīng)2~3小時，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)所得的溶液離心后用蒸餾水分散洗滌，最后在真空中干燥，得到TiO2納米管，其中離心的轉(zhuǎn)速> 8000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0014]對上述技術(shù)方案進一步的改進，步驟2)中十六烷基三甲基溴化銨和蒸餾水加入順序為先加入十六烷基三甲基溴化銨后再加入蒸餾水；步驟3)中至少將反應(yīng)所得的溶液離心后用純乙醇分散洗滌重復(fù)兩次；步驟4)中鈦源一凹凸棒石混合物的煅燒溫度為550°C~9500C ;步驟5)中至少將反應(yīng)所得的溶液離心后用蒸餾水分散洗滌重復(fù)兩次。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點與有益效果為:
[0016]1)該方法工藝步驟簡單易操作，工藝條件簡單易控制，所需設(shè)備和制劑價格低廉，制備TiO2納米管所需的成本低廉，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0017]2)該方法所需的模板為天然凹凸棒石，來源廣泛且價格低廉。凹凸棒石是一種具纖維紋理層鏈狀過渡結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽為主的粘土礦物，具有天然的納米級纖維外形，直徑在納米范圍，是典型的一維納米材料。使用天然凹凸棒石就不需要提前制備模板，節(jié)省了制備模板所需的人力、物力以及時間，節(jié)約了制備成本，簡化了制備工藝流程。
[0018]3)凹凸棒石是鎂鋁硅酸鹽，它可以與HF或NaOH反應(yīng)，作為模板的凹凸棒石很容易就被除掉，負(fù)載于凹凸棒石表面的二氧化鈦在除掉凹凸棒石模板后就具有凹凸棒石結(jié)構(gòu)特征，即得到具有凹凸棒石結(jié)構(gòu)特征的TiO2納米管。
[0019]4)經(jīng)測試表明，采用本發(fā)明制備的TiO2納米管純度高，外徑為20nm左右，長度為幾百納米到幾微米。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為凹凸棒石的掃描電鏡圖。
[0021]圖2為凹凸棒石的透射電鏡圖。
[0022]圖3為實施例1制備的TiO2納米管的XRD圖譜。
[0023]圖4為實施例1制備的TiO2納米管的掃描電鏡圖。 [0024]圖5為實施例1制備的TiO2納米管的透射電鏡圖。
[0025]圖6為凹凸棒石的EDS譜圖。
[0026]圖7為實施例1制備的TiO2納米管的EDS譜圖。
[0027]圖8為實施例2制備的TiO2納米管的XRD圖譜。
[0028]圖9為實施例3制備的TiO2納米管的XRD圖譜。
[0029]圖10為實施例4制備TiO2納米管的XRD圖譜。
【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]I)稱取凹凸棒石10.00g，將其加入到150mL濃度為5mol/L的HCl溶液中，在70°C條件下磁力攪拌2小時，過濾得到改性的凹凸棒石，再將改性的凹凸棒石洗滌至中性，在烘箱中烘24小時，設(shè)置烘箱的溫度為80°C ；
[0032]2)稱取0.04g干燥、改性的凹凸棒石加入到32mL正丁醇中，超聲分散5分鐘后,依次加入0.04g十六烷基三甲基溴化銨和ImL蒸餾水，慢慢攪拌45分鐘后得到凹凸棒石懸浮液；
[0033]3)用20mL正丁醇稀釋鈦酸四丁酯得到濃度為0.10mol/L的鈦前軀體溶液，再將鈦前軀體溶液以0.SmL/小時的速度滴加到凹凸棒石懸浮液中，攪拌12小時進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘，然后在純乙醇中分散洗滌，離心和純乙醇中分散洗滌的步驟重復(fù)三次，再在真空中干燥，得到鈦源一凹凸棒石混合物；
[0034]4)將鈦源一凹凸棒石混合物置于馬弗爐中煅燒，設(shè)置爐子的升溫速率為10°C /min，升溫至550°C并保溫2小時，然后將煅燒后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫，得到TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物；
[0035]5)將TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物加入到濃度為2mol/L的NaOH溶液中，在80°C水浴和攪拌條件下反應(yīng)2小時，反應(yīng)完成后，先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘，再在蒸餾水中分散洗滌，離心和蒸餾水分散洗滌的步驟重復(fù)三次，最后在真空中干燥，得到Ti02納米管。
[0036]圖1為凹凸棒石的掃描電鏡圖，從圖中可以看出凹凸棒石以棒狀結(jié)構(gòu)為主，看不到其它的雜質(zhì)，但凹凸棒石的分散性不是很好，有團聚的現(xiàn)象。
[0037]圖2為凹凸棒石的透射電鏡圖，從圖中可以清晰的觀察到凹凸棒石為一維的棒狀結(jié)構(gòu)，棒的直徑都在IOnm左右，棒的長度為幾百納米到幾微米。
[0038]圖3為本實施例制備的TiO2納米管的XRD圖譜，從圖中可以看出該譜線在2 0為25.2°、37.8°和48.1°處有3個明顯的吸收峰，這三個吸收峰分別對應(yīng)銳鈦礦型TiO2的(101004200)晶面的特征衍射，特別是(101)面的衍射峰，具有一定的擇優(yōu)取向性，表明所制備的樣品主要是銳鈦礦相晶體，經(jīng)XRD軟件進行檢索得知:該圖譜符合PDF卡片89-4921，所制備的樣品為銳欽礦型的TiO2納米管。
[0039]圖4為本實施例制備的TiO2納米管的掃描電鏡圖，從圖中可以看出TiO2主要呈現(xiàn)出管狀外形，管與管之間的粘接現(xiàn)象比較嚴(yán)重，這主要是因為凹凸棒石模板有明顯的團聚現(xiàn)象。
[0040]圖5為本實施例制備的TiO2納米管的透射電鏡圖，從圖中可以看出所制備的TiO2納米管的管狀特征非常明顯，其外徑為20nm左右，長度為幾百納米到幾微米，與凹凸棒石有著非常類似的形狀和直徑尺寸。這說明所制備的TiO2納米管很好地利用了凹凸棒石這一模板，在進行溶膠凝膠的過程中，大部分的鈦前驅(qū)體是通過CTAB的連接沉積在凹凸棒石模板的外表面，經(jīng)過煅燒和脫去凹凸棒石模板后，沉積在凹凸棒石表面的TiO2就形成了中空的管狀結(jié)構(gòu)，即形成了 TiO2納米管。
[0041 ] 圖6為凹凸棒石原礦樣品的EDS譜圖，從圖中可以看出凹凸棒石的化學(xué)成份中不含鈦元素，其成份為(At%):0=61.68%, Si=23.62%, Mg=5.11%, Al=4.13%。
[0042]圖7為打02納米管的EDS譜圖， 從圖中可以看出，脫去模板后的納米管的化學(xué)成份為(At%):Ti=61.27%, 0=19.41.68%, Au=4.63%, Cu=9.33%, Si=2.90%, C=2.47%。其中 Au 元素來源于制樣時噴的金，Cu元素來源于載物銅臺，C元素來源于制樣用的導(dǎo)電膠，樣品中含有少量的Si是由于所制備的TiO2納米管的比表面積很大，其吸附了少量的Si在其表面，所以所制備的樣品中只含有大量的Ti元素和0元素，即所制備的材料為TiO2納米管。
[0043]通過以上分析可知:以天然凹凸棒石為模板，鈦酸四丁酯為鈦源，采用溶膠凝膠法和模板法相結(jié)合的方法，成功地制備了高純度的具有天然凹凸棒石結(jié)構(gòu)特征的TiO2納米管。
[0044]實施例2
[0045]I)稱取凹凸棒石10.00g，將其加入到150mL濃度為lmol/L的HCl溶液中，在60°C磁力攪拌3小時，過濾得到改性的凹凸棒石，再將改性的凹凸棒石洗滌至中性后，在烘箱中烘24小時，設(shè)置烘箱的溫度為95°C ；
[0046]2)稱取0.04g干燥、改性的所得的凹凸棒石加入到40mL正丁醇中，超聲分散5分鐘后，依次加入0.04g十六烷基三甲基溴化銨和3mL蒸餾水，慢慢攪拌45分鐘后得到凹凸棒石懸浮液；
[0047]3)用20mL正丁醇稀釋鈦酸四丁酯得到濃度為0.10mol/L的鈦前軀體溶液，再將鈦前軀體溶液以2mL/小時的速度滴加到步驟2)得到的凹凸棒石懸浮液中，攪拌13小時進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘，然后在純乙醇中分散洗滌，離心和純乙醇中分散洗滌的步驟重復(fù)三次，再在真空中干燥，得到鈦源一凹凸棒石混合物；
[0048]4)將鈦源一凹凸棒石混合物在馬弗爐中煅燒，設(shè)置爐子的升溫速率為10°C /min,升溫至350°C并保溫3小時，然后將煅燒后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫，得到TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物；
[0049]5)將TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物加入到濃度為3mol/L的NaOH溶液中，在70°C水浴和攪拌條件下反應(yīng)3小時，反應(yīng)完成后，先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘，再在蒸餾水中分散洗滌，離心和蒸餾水中分散洗滌的步驟重復(fù)三次，最后在真空中干燥，得到TiO2納米管。
[0050]本實施例制備的產(chǎn)品經(jīng)掃描電鏡、透射電鏡和XRD分析，結(jié)果顯示產(chǎn)品為TiO2為納米管。
[0051]圖8為本實施例制備的TiO2納米管的XRD圖譜，從圖中可以看出該譜線在2 0為25.2°、37.8°和48.1°處有3個微弱的吸收峰，這三個吸收峰分別對應(yīng)銳鈦礦型TiO2的(101004200)晶面的特征衍射。由于這三個吸收峰非常微弱，說明在350°C煅燒后得到的TiO2納米管的結(jié)晶度不好。
[0052]實施例3
[0053]I)稱取凹凸棒石10.00g，將其加入到150mL濃度為5mol/L的HCl溶液中，在70°C磁力攪拌3小時，過濾得到改性的凹凸棒石，再將改性的凹凸棒石洗滌至中性，在烘箱中烘24小時，設(shè)置烘箱的溫度為100°C ；
[0054]2)稱取0.04干燥、改性的凹凸棒石加入到50mL正丁醇中，超聲分散5分鐘后,依次加入0.12g十六烷基三甲基溴化銨和5mL蒸餾水，慢慢攪拌45分鐘后得到凹凸棒石懸浮液；
[0055]3)用20mL正丁醇稀釋鈦酸四丁酯得到濃度為0.10mol/L的鈦前軀體溶液，再將鈦前軀體溶液以4mL/小時的速度滴加到凹凸棒石懸浮液中，攪拌14小時進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘，然后在純乙醇中分散洗滌，離心和純乙醇中分散洗滌的步驟重復(fù)三次，再在真空中干燥，得到鈦源一凹凸棒石混合物；
[0056]4)將鈦源一凹凸棒石混合物在馬弗爐中煅燒，設(shè)置爐子的升溫速率為10°C /min,升溫至750°C并保溫3小時，然后將煅燒后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫，得到TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物；
[0057]5)將TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物加入到濃度為4mol/L的NaOH溶液中，在90°C水浴和攪拌條件下反應(yīng)3小時,先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘,再在蒸餾水中分散洗滌，離心和蒸餾水分散洗滌的步驟重復(fù)三次，最后在真空中干燥，得到TiO2納米管。
[0058]本頭施例制備的廣品經(jīng)掃描電鏡、透射電鏡和XRD分析，結(jié)果顯不廣品為TiO2為納米管。
[0059]圖9為本實施例制備的TiO2納米管的XRD圖譜，從圖中可以看出，除了對應(yīng)于銳鈦礦型TiO2的(101004200)晶面的特征衍射峰變得更強、更尖銳外，圖譜還在2 0 =27.4°出現(xiàn)了強度較弱的峰，其對應(yīng)于的金紅石相(110)晶面的特征衍射。
[0060]實施例4
[0061]I)稱取凹凸棒石10.00g，將其加入到150mL濃度為lmol/L的HCl溶液中，在70°C磁力攪拌2小時，然后過濾得到改性的凹凸棒石，最后將改性的凹凸棒石洗滌至中性并在烘箱中105°C條件下烘24小時；
[0062]2)稱取0.04g干燥、改性的凹凸棒石加入到32mL正丁醇中，超聲分散5分鐘后,依次加入0.04g十六烷基三甲基溴化銨和ImL蒸餾水，慢慢攪拌45分鐘后得到凹凸棒石懸浮液；
[0063] 3)用20mL正丁醇稀釋鈦酸四丁酯得到濃度為0.25mol/L的鈦前軀體溶液，再將鈦前軀體溶液以5mL/小時的速度滴加到凹凸棒石懸浮液中，攪拌15小時進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘的條件下離心5分鐘，然后在純乙醇中分散洗滌，離心和純乙醇中分散洗滌的步驟重復(fù)三次，再在真空中干燥，得到鈦源一凹凸棒石混合物；
[0064]4)將鈦源一凹凸棒石混合物在馬弗爐中煅燒，設(shè)置爐子的升溫速率為10°C /min,升溫至950°C并保溫3小時，將煅燒后的產(chǎn)物自然冷卻至室溫，得到TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物；
[0065]5)將TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物加入到濃度為3mol/L的NaOH溶液中，在70°C水浴和攪拌條件下反應(yīng)2小時，反應(yīng)完成后，先將反應(yīng)所得的溶液在8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心5分鐘，再在蒸餾水中分散洗滌，離心和蒸餾水中分散洗滌的步驟重復(fù)三次，最后在真空中干燥，得到TiO2納米管。
[0066]本頭施例制備的廣品經(jīng)掃描電鏡、透射電鏡和XRD分析，結(jié)果顯不廣品為TiO2為納米管。
[0067]圖10為本實例制備的TiO2納米管的XRD圖譜，從圖中可以看出，銳鈦礦相(101004200)晶面的衍射強度大為下降，金紅石相(110)晶面的衍射強度大大增強，并且在2 0 =36.1。和2 0 =54.3。出現(xiàn)了新的特征峰，其分別對應(yīng)金紅石相(101211)晶面。
[0068]實施例1、實施例2、實施例3以及實施例4中的HCl溶液可用HNO3溶液或H2SO4溶液代替。
【權(quán)利要求】
1.一種以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)按照凹凸棒石=HCl溶液、HNO3溶液或H2SO4溶液=Ig=IOmL~Ig:20mL的質(zhì)量體積t匕，將凹凸棒石加入到濃度為lmol/L~5mol/L的HCl溶液、HNO3溶液或H2SO4溶液中，在60 V~70 V條件下攪拌2~3小時對凹凸棒石進行改性，過濾后得到改性的凹凸棒石，然后將改性的凹凸棒石洗滌至中性并在80°C~105°C條件下烘干； 2)將干燥、改性的凹凸棒石加入正丁醇中，超聲分散使凹凸棒石充分分散于正丁醇中，然后加入十六烷基三甲基溴化銨和蒸餾水，攪拌得到凹凸棒石懸浮液，其中凹凸棒石、正丁醇、十六烷基三甲基溴化銨以及蒸餾水的比例為凹凸棒石:正丁醇:十六烷基三甲基溴化按:蒸懼水=Ig:750mL ~10OOmT,:lg ~3g:25mL ~125mL ； 3)用正丁醇稀釋鈦酸四丁酯得到濃度為0.10~0.25mol/L的鈦前軀體溶液，將足量的鈦前軀體溶液以0.8mL/小時~5mL/小時的速度滴加到凹凸棒石懸浮液中，攪拌12~15小時進行縮合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)所得的溶液離心后用純乙醇分散洗滌，再在真空中干燥，得到鈦源一凹凸棒石混合物，其中離心的轉(zhuǎn)速> 8000轉(zhuǎn)/分鐘； 4)將鈦源一凹凸棒石混合物在350°C~950V條件下煅燒2~3小時，然后將煅燒后的產(chǎn)物冷卻至室溫，得到TiO2 —凹凸棒石復(fù)合物； 5)將TiO2—凹凸棒石復(fù)合物加入到足量的濃度為2mol/L~4mol/L的NaOH溶液中，在70V~90°C水浴和攪拌條件下反應(yīng)2~3小時，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)所得的溶液離心后用蒸餾水分散洗滌，最后在真空中干燥，得到TiO2納米管，其中離心的轉(zhuǎn)速> 8000轉(zhuǎn)/分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，其特征在于:步驟2)中十六烷基三甲基溴化銨和蒸餾水加入順序為先加入十六烷基三甲基溴化銨后再加入蒸餾水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，其特征在于:步驟3)中至少將反應(yīng)所得的溶液離心后用純乙醇分散洗滌重復(fù)兩次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，其特征在于:步驟4)中鈦源一凹凸棒石混合物的煅燒溫度為550°C~950°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以天然礦物為模板制備二氧化鈦納米管的方法，其特征在于:步驟5)中至少將反應(yīng)所得的溶液離心后用蒸餾水分散洗滌重復(fù)兩次。
【文檔編號】B82Y30/00GK103641165SQ201310684032
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】孫露, 嚴(yán)春杰, 劉易彪, 王洪權(quán), 王群英, 李丹, 張飛霞 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）