一种TiO*纳米颗粒和纳米棒的合成方法技术

一种ＴｉＯ↓［２］纳米颗粒和纳米棒的合成方法，涉及一种纳米材料的制备工艺。本发明专利技术的特征是在溶剂热的条件下以有机钛酸酯和长链有机羧酸或ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］为原料，以有机胺为矿化剂，以低沸点有机物做溶剂在密闭反应器中，于１００～２００℃温度条件下反应，合成高结晶度、尺寸均匀、有机溶剂可再分散的ＴｉＯ↓［２］纳米颗粒和纳米棒。还可在反应体系中掺杂其它种类的金属离子，形成金属掺杂的纳米ＴｉＯ↓［２］纳米颗粒或纳米棒。该方法原料价廉易得，设备简单，易于实现控制，工艺重复性好，产品质量稳定，操作安全可靠，它提供了组装电池电极、催化剂、稀磁半导体等功能材料所必需的结构单元，可以应用在光催化，光解水，太阳能电池，自旋电子学等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种TiO2纳米颗粒和纳米棒的合成方法
本专利技术涉及一种高结晶度、尺寸均匀、有机溶剂可再分散的TiO2纳米颗粒和纳米棒的合成及其内部掺杂(包括铁，钴，镍，锰，锡)的工艺方法，属于无机材料制备工艺

技术介绍
TiO2是一种重要的半导体材料，具有特殊的物理化学性质，在电池、光催化、光解水、有机物光降解和光电变色窗等领域具有广泛的应用前景。以TiO2为基础的技术可能为人类发展中一些最关键问题(如环境净化、太阳能利用和生命科学等)的解决提供一种方法。到目前为止，传统的合成方法和文献报道的方法都很难得到高结晶度、尺寸均匀和在有机溶剂中可再分散TiO2纳米颗粒和纳米棒，从而无法进一步组装成高质量的TiO2薄膜，使得TiO2进一步的工业应用在一定程度上受到了限制。比如，德国《先进材料》(Advanced Materials)2003年15卷1205页报道了以模板法制备了TiO2的胶体球；美国《美国化学会志》(Journal of theAmerican Chemical Society)2003年125卷12384页报道了水热法制备了TiO2纳米管；德国《先进材料》(Advanced本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴｉＯ↓［２］纳米颗粒的合成方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：１）将０．５～２ｇ的ＮＨ↓［４］ＨＣＯ↓［３］、１～２５ｍＬ的长链有机羧酸、１～５ｍＬ的有机胺矿化剂和５～１５ｍＬ的低沸点有机溶剂在室温下混和，并搅拌均匀；　 　２）将１～５ｍＬ的有机钛酸酯缓慢的滴加到步骤１）的反应体系中，搅拌均匀形成混合溶液，然后将混合溶液转移到水热釜中，于１００～２００℃温度条件下反应１２～４８小时，然后冷却到室温，即合成所述的ＴｉＯ↓［２］纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种TiO2纳米颗粒的合成方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：1)将0.5～2g的NH4HCO3、1～25mL的长链有机羧酸、1～5mL的有机胺矿化剂和5～15mL的低沸点有机溶剂在室温下混和，并搅拌均匀；2)将1～5mL的有机钛酸酯缓慢的滴加到步骤1)的反应体系中，搅拌均匀形成混合溶液，然后将混合溶液转移到水热釜中，于100～200℃温度条件下反应12～48小时，然后冷却到室温，即合成所述的TiO2纳米颗粒。2.按照权利要求1所述的TiO2纳米颗粒合成方法，其特征在于：在所述步骤1)中的反应体系中加入占混合溶液质量1％～5％的一种或几种金属的可溶性盐，所述金属的可溶性盐为铁、钴、镍、锰或锡的可溶性盐，即合成金属掺杂的TiO2纳米颗粒。3.按照权利要求1或2所述的TiO2纳米颗粒合成方法，其特征在于：所述的有机钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯或钛酸四乙酯的任一种；所述的长链有机羧酸为亚油酸、十二酸或癸酸的任一种；所述的有机胺矿化剂为三乙胺、三丙胺或十二胺中的任一种；所述的低沸点有机溶剂为环己烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚栋，李晓林，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]