本發明屬于二氧化鈦納米粉體的合成技術領域，具體涉及一種可控合成不同微觀形貌藍色二氧化鈦納米粉體的方法。

背景技術：

環境惡化和能源短缺已成為當今經濟社會必須面對的兩大問題。20世紀70年代，日本學者fujishimaa和hondak在nature上首次報道了在光照射條件下，tio2電極可分解水產生氫氣（即honda-fujishima效應），掀起了一股研究熱潮。利用太陽能轉化為氫能成為當今世界的研究熱點之一。同時，工業廢水和生活污水已經成為人類生存和發展的大問題，生態環境破壞嚴重，威脅到大自然生態系統和人們的身體健康，污水處理刻不容緩。

半導體光催化材料自tio2問世以來得到了各國科學家的廣泛關注，研究者發現光催化反應可以有效的分解有機物、殺滅細菌和消除異味，并且光催化技術擁有多方面的優勢，如反應溫度是室溫，光催化劑自身無毒、無害、無腐蝕性，也不會有二次污染等，被認為是解決環境問題和能源問題最有效的方法之一。如何提升光催化材料的活性是當前的研究熱點。無缺陷的tio2顯示為淡黃色，隨著缺陷度的增加，逐漸變為藍色、灰色和黑色。與無缺陷tio2相比，缺陷度高的tio2有更多的活性位，表現出更高的活性即高的制氫效率和污染物降解效率。與傳統的制備工藝相比，水熱法具有制備工藝簡單、生產成本低、產物純度高及分散性和結晶性好等優點。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題是提供了一種形貌可控且工藝簡單的可控合成不同微觀形貌藍色二氧化鈦納米粉體的方法。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，可控合成不同微觀形貌藍色二氧化鈦納米粉體的方法，其特征在于具體步驟為：（1）將0.1g不同晶相和納米結構的偏鈦酸分散于30ml水溶液中，再將2.57-38.59mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40-100℃干燥6-48h得到不同微觀形貌藍色二氧化鈦納米粉體，該藍色二氧化鈦納米粉體為二氧化鈦納米管、二氧化鈦納米顆粒或二氧化鈦納米線。

進一步優選，所述二氧化鈦納米線的具體制備過程為：（1）將0.1g偏鈦酸納米帶分散于30ml水溶液中，再將2.57mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米線。

進一步優選，所述二氧化鈦納米管的具體制備過程為：（1）將0.1g偏鈦酸納米花分散于30ml水溶液中，再將2.57mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米管。

進一步優選，所述二氧化鈦納米顆粒的具體制備過程為：（1）將0.1g偏鈦酸納米線分散于30ml水溶液中，再將2.57mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米顆粒。

進一步優選，所述二氧化鈦納米顆粒的具體制備過程為：（1）將0.1g偏鈦酸納米線分散于30ml水溶液中，再將38.59mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米顆粒。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：本發明通過水熱法制備藍色二氧化鈦能夠有效提升其光催化效率，具有制備工藝簡單、產品性能高效和形貌可控等優點，制得的藍色二氧化鈦納米粉體能夠用于染料等有機污染物的降解和光解水及超級電容器等能源材料的電極，具有較強的市場應用前景。

附圖說明

圖1是實施例1-3中所用偏鈦酸原料的x射線衍射圖；

圖2是實施例1-3制得產品藍色二氧化鈦納米粉體的x射線衍射圖；

圖3是實施例1-3制得產品藍色二氧化鈦納米粉體的sem圖。

圖中（a）為實施例1，（b）為實施例2，（c）為實施例3。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。

實施例1

（1）將0.1g偏鈦酸納米帶分散于30ml水溶液中，再將2.57mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米線（見圖3a）。

實施例2

（1）將0.1g偏鈦酸納米花分散于30ml水溶液中，再將2.57mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米管（見圖3b）。

實施例3

（1）將0.1g偏鈦酸納米線分散于30ml水溶液中，再將2.57mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米顆粒（見圖3c）。

實施例4

（1）將0.1g偏鈦酸納米線分散于30ml水溶液中，再將38.59mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；（2）將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；（3）將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40℃干燥24h得到藍色二氧化鈦納米顆粒。

以上實施例描述了本發明的基本原理、主要特征及優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明原理的范圍下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發明保護的范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種可控合成不同微觀形貌藍色二氧化鈦納米粉體的方法，將0.1g不同晶相和納米結構的偏鈦酸分散于30mL水溶液中，再將2.57?38.59mg鉬酸鈉加入到上述溶液中，攪拌30min得到白色懸濁液；將得到的白色懸濁液轉移到聚四氟乙烯內襯的反應釜中，密封后置于干燥箱中于220℃反應24h；將產物取出后通過去離子水和無水乙醇清洗至中性，然后于40?100℃干燥6?48h得到不同微觀形貌藍色二氧化鈦納米粉體，該藍色二氧化鈦納米粉體為二氧化鈦納米管、二氧化鈦納米顆粒或二氧化鈦納米線。本發明通過水熱法制備藍色二氧化鈦能夠有效提升其光催化效率，具有制備工藝簡單、產品性能高效和形貌可控等優點。

技術研發人員：翟海法;石丹丹;朱浩;都敏;劉凱凱;張萌;王文雅
受保護的技術使用者：河南師范大學
技術研發日：2017.07.17
技術公布日：2017.10.13