一种晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料及其制备方法技术

发明专利技术公开一种晶须状N‑TiO2/RGO/硅藻土复合材料，以TiN为钛源一步水热制备氮掺杂的TiO2，经调节GO添加量，使得N‑TiO2与GO分散液混合后在NaOH提供碱性水热环境下沿GO褶皱方向生长成钛酸钠晶须，期间GO也被还原成RGO，再以HCl提供酸性水热还原为晶须状N‑TiO2，最后与硅藻土复合。调节晶须状的N‑TiO2/RGO在硅藻土上的负载量，使N‑TiO2/RGO有效覆盖在硅藻土表面及空隙周围，达到最佳光催化活性，从而能够增强复合材料性能，又不易发生团聚。且由于其形貌的特殊性不会将硅藻土孔道完全堵实，而不易影响硅藻土本身的吸附性和调湿性，大大优异了复合材料的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料及其制备方法
本专利技术属于新型复合材料领域，具体涉及一种晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料及其制备方法。
技术介绍
硅藻土是由硅藻的单细胞藻类死亡后的硅酸盐遗骸所形成的非金属矿物质，一般为浅黄或浅灰色，质软。由于硅藻土具有丰富的多孔结构、较大的比表面积和稳定的化学性质，因此将硅藻土用于室内内墙装修中，必然发挥其多功能性。硅藻泥内墙涂料是以硅藻土为主要功能填料或同时利用纳米材料改性的环保内墙涂料，它主要是以粉料形式销售的，俗称为硅藻泥。硅藻泥具有调节湿度、净化空气、防火阻燃、吸音降噪、保温隔热等多种功能。尽管硅藻泥涂料功能性优越，但也存在耐水性差、不耐擦洗、硬度不足、墙体易脱落等不足。纳米TiO2因其优异的光催化活性、无毒耐化学腐蚀且无二次污染的特性，在污水处理、空气净化、环保建材等领域得到广泛应用。但是纯纳米TiO2的光生电子-空穴对很容易发生再次复合且其光催化活动只在紫外光照射下才能进行，因此需对其进行改性。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道成二维蜂窝状晶格紧密堆积构成的扁平单层纳米碳性晶体材料，由于其超高的导电性和比表面积以及优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶须状N‑TiO2/RGO/硅藻土复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）将1gTiN粉末与70mL 浓度为5mol/L 的H2SO4溶液移入100mL带聚四氟乙烯内衬的高压水热反应釜中反应后，将产物分别用无水乙醇和去离子水离心洗涤至中性，60℃烘干得氮掺杂的TiO2粉末，记为N‑TiO2；（2）利用改进Hummers法制备氧化石墨烯；（3）在含GO的乙醇分散液中加入N‑TiO2，超声混合均匀烘干后加入NaOH溶液中混合均匀后移入带聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中进行水热反应，再将所得产物水洗至中性，烘干得钛酸钠晶须/RGO复合材料；（4）将钛酸钠晶须/RGO复合材料于...

【技术特征摘要】
1.一种晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）将1gTiN粉末与70mL浓度为5mol/L的H2SO4溶液移入100mL带聚四氟乙烯内衬的高压水热反应釜中反应后，将产物分别用无水乙醇和去离子水离心洗涤至中性，60℃烘干得氮掺杂的TiO2粉末，记为N-TiO2；（2）利用改进Hummers法制备氧化石墨烯；（3）在含GO的乙醇分散液中加入N-TiO2，超声混合均匀烘干后加入NaOH溶液中混合均匀后移入带聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中进行水热反应，再将所得产物水洗至中性，烘干得钛酸钠晶须/RGO复合材料；（4）将钛酸钠晶须/RGO复合材料于1mol/LHCl溶液中水热反应后洗涤至中性，烘干后得纳米晶须状的N-TiO2/RGO复合材料；（5）在含硅藻土的乙醇分散液中加入晶须状的N-TiO2/RGO复合材料，超声震荡形成均匀混合液后，在真空冷冻干燥机中冻干，再转至管式炉中煅烧，得到晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料。2.根据权利要求1所述的一种晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中水热反应的工艺参数为：水热反应温度为120℃~180℃，水热反应时间为8~12h。3.根据权利要求1所述的一种晶须状N-TiO2/RGO/硅藻土复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中利用改进Hummers法制备氧化石墨烯的具体步骤为：在1g膨胀石墨中缓慢加入23ml98%浓H2SO4，并缓慢加入4gKMNO4期间保持磁力搅拌，反应4h后加入44ml去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉婴，
申请(专利权)人：福建宸琦新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35