[发明专利]有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料及其合成方法

权利要求书

1、一种有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料，其特征在于：具有二维介观结构，空间对称性为p6mm；比表面积为100-400m²/g，孔容为0.1-0.5cm³/g，孔径为2.3-5.0nm。

2、权利要求1所述有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：首先将非离子表面活性剂、混合钛源和高分子前驱体分别加入有机溶剂中，混合得到澄清溶液；待充分水解并在室温下将溶剂挥发完全；在100-120℃下低温热固12-36小时；在惰性气体保护下焙烧除去表面活性剂，再经过高温晶化处理，得到介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料。

所述的表面活性剂为非离子表面活性剂，聚环氧乙烷-聚环氧丙烷、聚环氧乙烷-聚环氧丁烷、烷烃-聚环氧乙烷二嵌段或者三嵌段共聚物表面活性剂，其通式可以用C_aH_2a+1EO_b、EO_cPO_dEO_c、EO_cBO_dEO_c、EO_cBO_d和EO_cPO_d表示，其中a数值范围为10-18，b为5-25，c为5-135，d为25-135；

所述高分子前驱体，分子量为200-500；

所述的混合钛源为四氯化钛、三氯化钛、钛酸正丁酯、钛酸异丙酯和硫酸氧钛中的任意两种。

所述的有机溶剂为C1-C4的醇类、苯类、乙醚、四氢呋喃、氯仿或二氯甲烷中的一种或几种混合。

3、根据权利要求2所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：烷烃-聚环氧乙烷二嵌段共聚物或聚环氧乙烷-聚环氧丙烷三嵌段共聚物表面活性剂，其通式可以用C_aH_2a+1EO_b、EO_cPO_dEO_c表示，其中a数值范围为12-18，b为5-25，c为20-135，d为50-135。

4、根据权利要求3所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为：Brij56(C₁₆H₃₃EO₁₀)、Brij76(C₁₈H₃₇EO₁₀)、Brij78(C₁₆H₃₃EO₂₀)、P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)、F127(EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆)或F108(EO₁₃₂PO₅₀EO₁₃₂)。

5、根据权利要求4所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为：P123(EO₂₀PO₇₀EO₂)。

6、根据权利要求2所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述的混合钛源为四氯化钛和钛酸正丁酯或三氯化钛和钛酸异丙酯。

7、根据权利要求6所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述的混合钛源为四氯化钛和钛酸正丁酯。

8、根据权利要求2所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述的高分子前驱体为酚醛树脂、嘧胺树脂、聚酰亚胺、聚吡咯或聚丙稀酰胺。

9、根据权利要求8所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述的高分子前驱体为酚醛树脂。

10、根据权利要求9所述的有序介孔纳米晶二氧化钛/碳复合材料的制备方法，其特征在于：所述酚醛树脂与有机溶液质量比浓度为10％-90％。