System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法技术_技高网

一种提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法技术

技术编号:41134042 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 18:04
本发明专利技术公开了一种提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:包括,水热法制备TiO2/ATO共混球状颗粒作为基体颗粒,将制成的TiO2/ATO共混颗粒用化学共沉淀法进行ATO的包覆,得到高导电性TiO2@ATO球状纳米颗粒。本发明专利技术通过将传统TiO2@ATO纳米颗粒的基材由导电性不好的TiO2换为导电性更高的TiO2/ATO共混材料,然后再进行ATO的包覆。整体上,相比于传统上的仅使用化学共沉淀法制备的TiO2@ATO纳米颗粒,原有因外表面ATO包覆不均匀而造成的颗粒导电性不足的缺点被削弱;而相对于仅使用共混法对TiO2改性制备的TiO2/ATO共混颗粒,在外表面包覆的ATO导电层提高了TiO2@ATO纳米颗粒的导电性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导电材料领域,具体涉及一种导电纳米材料的制备方法。


技术介绍

1、随着技术的进步,功能材料的应用逐渐深入各个行业,诸如:服装、农业、航空航天等。然而,各个行业普遍应用的一些高分子制品材料诸如人造纤维、橡胶、塑料等,由于属于不导电材料,且亲水性不好,容易因为日常接触过程中的撞击、摩擦等原因产生静电荷。由于这些材料的电阻率较大,静电荷无法直接被消除,而是聚集在材料表面无法逸散,会导致严重的静电积聚,当有外部作用使之激发,在材料中贮存的静电能将会释放,从而引起一系列事故。比如:日常生活中,人们常会有因化学纤维衣服产生静电引起人体不适感的烦恼;更严重的,在石油化工行业中,许多产品的生产、运输、储存和使用过程中经常会产生和积聚静电,静电放电时极易产生火灾,甚至爆炸事故,影响正常生产,危害人身安全。因此,减少高分子材料潜在的静电危害问题已成为相关行业的研究重点,而导电及抗静电技术的研发与应用,作为解决此问题的主要方法与途径,已逐步发展成为不可或缺的产业。目前,工业化生产主要是通过在基体材料内添加导电材料,实现产品的导电性能。这其中,以碳黑为代表的传统导电填料具有优良的导电性、耐腐蚀性强、成本低等优点,但是由于其颜色较深、色彩单一,使其在使用中大大受限。二氧化钛(tio2)是一种具有优良理化性能的浅色功能型材料,通过将锡锑氧化物(ato)包覆在tio2表面的方式可制作一种新型浅色导电材料。但是,由于ato在对tio2进行包覆的过程中,其表面分布不均匀,导致最终产品导电性不足。所以,需要一种方法提高tio2@ato纳米颗粒导电性。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。

3、本专利技术的其中一个目的是提供一种提高tio2@ato球状纳米颗粒导电性的方法,其所制的功能材料具有优良的导电性能,且具有颜色浅的特点。

4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:一种制备高导电性tio2@ato球状纳米颗粒的方法,包括,

5、制备tio2/ato共混球状颗粒作为基材颗粒,随后将制成的tio2/ato共混颗粒用化学共沉淀法进行ato的包覆。最终得到高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒。

6、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述制备tio2/ato共混球状颗粒的方法为:水热法,包括:配置乙醇(c2h5oh)与水(h2o)的混合溶液作为反应溶液,随后添加硝酸调节溶液ph值。将四氯化锡(sncl4-5h2o)和三氯化锑(sbcl3)加入反应水溶液中持续搅拌,并进行超声处理以使其更好地溶解。然后将异丙醇钛(c12h28o4ti)滴加到反应水溶液中,不断搅拌。接着,在反应水溶液中加入过硫酸铵((nh4)s2o8)水溶液。在溶液温度稳定后,持续搅拌,逐步形成聚合物前体,然后将形成的胶状共聚前体在室温下真空干燥,随后在空气氛中煅烧。研磨后,得到共混氧化物粉体。

7、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述制备tio2/ato共混球状颗粒的水热法中,反应溶液成分为c2h5oh:h2o=1:1~1:10,并添加硝酸使溶液ph值为0.7。

8、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述制备tio2/ato共混球状颗粒的水热法中,反应体系中,ti:sn的摩尔比为15:1~2.5:1,sn:sb的摩尔比为12:1。

9、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述制备tio2/ato共混球状颗粒的水热法中,反应温度为60~80℃,反应时间为1~3h。

10、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述制备tio2/ato共混球状颗粒的水热法中,对制备的聚合物前体煅烧温度为400~800℃。

11、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述化学共沉淀法,包括,

12、制备氢氧化钠溶液作为沉淀剂;

13、将四氯化锡和三氯化锑加入到过氧化氢溶液中作为包覆剂,制备过程中需要不断搅拌并向溶液中滴加盐酸,使得包覆剂中固体颗粒溶解;

14、将制备好的tio2/ato共混球状颗粒放入去离子水中,进行超声处理,使其完全分散成悬浊液,随后对悬浊液进行加热,在加热过程中需要不断搅拌防止颗粒团聚;当悬浊液温度升高后,开始添加配好的包覆剂,同时添加沉淀剂氢氧化钠溶液使反应溶液的ph值稳定;当包覆剂全部滴入后,继续加热并搅拌;最后将反应后的悬浊液用去离子水充分洗涤至无cl-存在后,真空干燥。然后对干燥后的颗粒进行煅烧。

15、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述化学共沉淀法中,在悬浊液温度升高后,添加配好的包覆剂开始反应,其中,悬浊液温度为60℃~100℃。

16、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述化学共沉淀法中,在滴加包覆剂的同时需要添加沉淀剂氢氧化钠溶液使反应溶液的ph值稳定,其中,ph值为1~3。

17、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述化学共沉淀法中,待包覆剂全部滴入后,继续加热并搅拌,其中搅拌时间为1.5h~2.5h。

18、作为本专利技术一种制备高导电性的tio2@ato球状纳米颗粒方法的一种优选方案,其中:所述化学共沉淀法中,对干燥后的颗粒进行煅烧,其中煅烧温度为400~800℃。

19、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

20、本专利技术通过将传统tio2@ato纳米颗粒的基材由导电性不好的tio2换为导电性更高的tio2/ato共混材料,然后再进行ato的包覆。整体上,相比于传统上的仅使用化学共沉淀法制备的tio2@ato纳米颗粒,原有因外表面ato包覆不均匀而造成的颗粒导电性不足的缺点被削弱;而相对于仅使用共混法对tio2改性制备的tio2/ato共混颗粒,在外表面包覆的ato导电层提高了tio2@ato纳米颗粒的导电性。

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【技术保护点】

1.一种提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述水热法制备TiO2/ATO共混球状颗粒为:

3.如权利要求2所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述乙醇与水的质量比为1:1~1:10,加硝酸使溶液pH值稳定为0.7。

4.如权利要求2所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性方法,其特征在于:所述二氧化钛:四氯化锡的摩尔比为15:1~2.5:1,四氯化锡:三氯化锑的摩尔比为12:1。

5.如权利要求2所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述将混合溶液加热并搅拌,其中,加热温度为60~80℃。,时间为1~3h。

6.如权利要求2所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述煅烧温度为400~800℃。

7.如权利要求1所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述将制成的TiO2/ATO共混颗粒用化学共沉淀法进行ATO的包覆为,

8.如权利要求7所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述悬浊液温度升高后,滴入包覆剂,同时添加氢氧化钠溶液稳定反应溶液的pH值,其中,反应溶液的pH值稳定在1~3,温度为60~100℃。

9.如权利要求9所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述包覆剂为将四氯化锡和三氯化锑加入到过氧化氢溶液中不断搅拌并滴加盐酸,使固体溶解。

10.如权利要求7所述的提高TiO2@ATO球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述搅拌时间为1.5h~2.5h,煅烧温度为400~800℃。

...

【技术特征摘要】

1.一种提高tio2@ato球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的提高tio2@ato球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述水热法制备tio2/ato共混球状颗粒为:

3.如权利要求2所述的提高tio2@ato球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述乙醇与水的质量比为1:1~1:10,加硝酸使溶液ph值稳定为0.7。

4.如权利要求2所述的提高tio2@ato球状纳米颗粒导电性方法,其特征在于:所述二氧化钛:四氯化锡的摩尔比为15:1~2.5:1,四氯化锡:三氯化锑的摩尔比为12:1。

5.如权利要求2所述的提高tio2@ato球状纳米颗粒导电性的方法,其特征在于:所述将混合溶液加热并搅拌,其中,加热温度为60~80℃。,时间为1~3h。

6.如权利要求2所述的提高tio2@ato球状纳...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱亚楠王庆郭建荣程杰张昌亮逄增媛王晨宇钱媛媛朱晓玲杨静邱召弟
申请(专利权)人:邦威防护科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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