钛酸钾纳米纤维的制备方法及其应用技术

技术编号:15572250 阅读:186 留言:0更新日期:2017-06-10 11:08
本申请公开了一种钛酸钾纳米纤维的制备方法,包括:(1)、将氧化钛前驱物、氢氧化钾矿化剂放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,氢氧化钾浓度为10~15mol/L;(2)、水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成钛酸钾纳米纤维。本发明专利技术通过控制矿化剂的浓度,可以获得转化率高的纳米钛酸钾纤维,所制备的纳米钛酸钾纤维表面光滑,直径约为10~20nm,长度为1~2μm左右。本发明专利技术采用水热法,成本低,能耗低,结晶质量高。

Preparation method of potassium titanate nano fiber and its application

The invention discloses a preparation method, potassium titanate nanofibers include: (1), the hydrothermal reaction kettle titanium oxide precursor, Koh mineralizer into PTFE lining, potassium hydroxide concentration is 10 ~ 15mol/L; (2), completed after the hydrothermal reaction with deionized water was washed to neutral the products generated potassium titanate nano fibers. The present invention by controlling the concentration of mineralizer, can obtain nano potassium titanate fiber high conversion rate, the prepared nano titanate fiber has smooth surface, the diameter is about 10 ~ 20nm, the length is 1 to about 2 m. The invention adopts the hydrothermal method, has the advantages of low cost, low energy consumption and high crystallization quality.

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无机功能材料领域,特别是涉及一种钛酸钾纳米纤维的制备方法及其应用
技术介绍
钛酸钾纤维的制备方法主要包括溶体法、熔融法、助融剂法、急冷烧结结晶法烧结法、慢冷烧结结晶法、KDC法和水热法。烧结法工艺粗糙、晶体的结晶性不好;熔融法得到的晶体质量变高了,但是因为要熔融,所以反应温度高,能耗也高;助融剂法得到晶体的结晶性好,但是助融剂成本高,限制大规模生产;慢冷烧结法也存在能耗高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钛酸钾纳米纤维的制备方法及其应用,以克服现有技术中的不足。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:本申请实施例公开一种钛酸钾纳米纤维的制备方法,包括:(1)、将氧化钛前驱物、氢氧化钾矿化剂放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,氢氧化钾浓度为10~15mol/L;(2)、水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成钛酸钾纳米纤维。优选的,在上述的钛酸钾纳米纤维的制备方法中,所述步骤(1)中,加入去离子水使得反应容器的填充度控制在其溶剂的65~75%。优选的,在上述的钛酸钾纳米纤维的制备方法中,所述步骤(1)中,水热反应温度为160~200℃,反应时间18~24小时。优选的,在上述的钛酸钾纳米纤维的制备方法中,所述氧化钛前驱物选自金红石型二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛中的一种或其混合物。本申请还公开了一种钛酸钾纳米纤维在隔热材料、复合材料增强剂、滤膜、隔膜材料和耐磨材料中的应用。与现有技术相比,本专利技术的优点在于:本专利技术通过控制矿化剂的浓度,可以获得转化率高的纳米钛酸钾纤维,所制备的纳米钛酸钾纤维表面光滑,直径约为10~20nm,长度为1~2μm左右。本专利技术采用水热法,成本低,能耗低,结晶质量高。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本专利技术。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1以锐钛矿型二氧化钛作为前驱物,放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加入氢氧化钾作为矿化剂,加入去离子水使得反应容器的填充度控制在其溶剂的65%,氢氧化钾浓度为10mol/L,水热反应温度为160℃,反应时间24小时,水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成纤维表面光滑,直径约为20nm,长度为2μm左右的纤维。该纳米钛酸钾纤维可应用于隔热材料、复合材料增强剂、滤膜、隔膜材料和耐磨材料等。实施例2以金红石型二氧化钛作为前驱物,放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加入氢氧化钾作为矿化剂,加入去离子水使得反应容器的填充度控制在其溶剂的70%,氢氧化钾浓度大于14mol/L,水热反应温度为180℃,反应时间24小时,水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成纤维表面光滑,直径约为10nm左右,长度为1μm左右的纤维。该纳米钛酸钾纤维可应用于隔热材料、复合材料增强剂、滤膜、隔膜材料和耐磨材料等。实施例3以锐钛矿型二氧化钛作为前驱物,放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加入氢氧化钾作为矿化剂,加入去离子水使得反应容器的填充度控制在其溶剂的75%,氢氧化钾浓度为15mol/L,水热反应温度为200℃,反应时间24小时,水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成纤维表面光滑,直径约为17nm,长度为2μm左右的纤维。该纳米钛酸钾纤维可应用于隔热材料、复合材料增强剂、滤膜、隔膜材料和耐磨材料等。最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸钾纳米纤维的制备方法,其特征在于,包括:(1)、将氧化钛前驱物、氢氧化钾矿化剂放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,氢氧化钾浓度为10~15mol/L;(2)、水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成钛酸钾纳米纤维。

【技术特征摘要】
1.一种钛酸钾纳米纤维的制备方法,其特征在于,包括:(1)、将氧化钛前驱物、氢氧化钾矿化剂放入聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行水热反应,氢氧化钾浓度为10~15mol/L;(2)、水热反应完成后采用去离子水对产物进行清洗至中性,生成钛酸钾纳米纤维。2.根据权利要求1所述的钛酸钾纳米纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,加入去离子水使得反应容器的填充度控制在其溶剂的65~7...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭继光林鑫於玉华
申请(专利权)人:张家港大塚化学有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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