分级结构多孔阵列二氧化钛的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有分级多孔阵列结构二氧化钛的制备方法，采用聚苯乙烯（PS）模板结合溶胶凝胶法（sol-gel）制备，包括以下步骤：1）用提拉法将PS预组装到载玻片基底上得到单层阵列模板，之后用水将PS从载玻片上剥离；2）将步骤1）所得的PS模板从水面转移至另一基底；3）将步骤2）所得的负载于基底的PS模板作为二次载体，重复步骤2），得到层数可控的多层PS模板；4）将步骤3）得到的模板垂直浸泡在TiO2溶胶中2min后提拉离开溶胶，室温干燥；5）烧结；本方法不仅可制备出层数和孔径尺寸可控的分级多孔阵列TiO2，而且还适用于用溶胶凝胶法制备的其它材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种。
技术介绍
纳米材料独特的尺寸效应和巨大的比表面积使其较传统材料的性能更加优异，针对不同的研究目的和应用领域，需要设计具有特定结构和形貌的纳米材料来充分发挥其性能。对于TiO2而言，目前已广泛应用并商业化的纳米材料是P25粉，然而P25的粒径分布较宽、比表面积有限(仅50 m2 g—1)，使其性能不能充分发挥，其应用也仅局限于用作合成先进功能材料的前驱物或用作科学研究的参照物。近年来的研究表明，TiO2在气敏、光催化、染料敏化太阳能电池以及锂离子电池领域均有潜在的应用价值，不过需要将其设计成特定多孔结构，其作用是在于提高材料比表面积的同时，可满足气体、光催化目标分子或锂离子电池电解液快速浸润材料并流通的要求。多孔材料一般分为三类:平均孔径小于2 nm的称为微孔材料，孔径在2-50 nm范围的称为介孔材料，平均孔径大于50 nm的称为大孔材料。有序多孔纳米TiO2的特点是孔道大小均匀、具有大的比表面积、高的热稳定性。TiO2应用于上述领域，将其设计为多孔结构，其一可增大比表面积，进而增加材料与目标分子以及电解液的接触面积；其二，孔结构有利本文档来自技高网...

【技术保护点】
分级结构多孔阵列二氧化钛的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、取载玻片清洗后，使用氮气气氛吹干，然后将载玻片垂直浸入质量浓度为5%的PS水溶液中静置2～3min，然后以4cm/min的提拉速度垂直拉出，室温下干燥，得到单层阵列模板，然后将单层阵列模板以45°倾斜角度缓慢插入水中，PS小球自动剥离并重新以单层形式规整的排列在水面上，得到漂浮于水面的单层PS模板；2）、用镊子取另一基底作为载体，清洗干净后将载体以45°倾斜度从水面没有PS的地方插入水中，然后将载体缓慢移至单层PS模板下方，之后缓慢提起，PS会再次组装到基底上，将基底置于真空干燥箱110℃干燥10min，得到负载于基底的PS模...

【技术特征摘要】
1.分级结构多孔阵列二氧化钛的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)、取载玻片清洗后，使用氮气气氛吹干，然后将载玻片垂直浸入质量浓度为5%的PS水溶液中静置2 3min，然后以4cm/min的提拉速度垂直拉出，室温下干燥，得到单层阵列模板，然后将单层阵列模板以45°倾斜角度缓慢插入水中，PS小球自动剥离并重新以单层形式规整的排列在水面上，得到漂浮于水面的单层PS模板； 2)、用镊子取另一基底作为载体，清洗干净后将载体以45°倾斜度从水面没有PS的地方插入水中，然后将载体缓慢移至单层PS模板下方，之后缓慢提起，PS会再次组装到基底上，将基底置于真空干燥箱110°C干燥lOmin，得到负载于基底的PS模板； 3)、选取粒径较步骤I)小的PS制备质量浓度为5%的PS水溶液，重复步骤I)的操作制备漂浮于水面的单层PS模板，并以步骤2)得到的负载于基底的PS模板为载体，重复步骤2)的操作，得到两层PS模板； 4)、以步骤3)制得的两层PS模板为载体，重复步骤3)的操作步骤得到多层PS模...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷建飞，杜凯，魏荣慧，台玉萍，吕世杰，李立本，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：