[发明专利]一种杂化二氧化钛-聚苯胺纳米粒子及其制备方法

权利要求书

1.一种杂化二氧化钛-聚苯胺纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)预制备TiO₂-酸纳米粒子：将TiO₂和酸反应，得到TiO₂-酸纳米粒子，将制备得到的粒子纯化得到最终的粒子以备用；

(2)一步法制备TiO₂-PANI：将步骤(1)中制备得到的TiO₂-酸纳米粒子与苯胺反应即可得到TiO₂-PANI粒子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)预制备TiO₂-酸纳米粒子：将TiO₂和酸分散到溶剂反应制备得到TiO₂-酸纳米粒子，将制备得到的粒子纯化得到最终的粒子以备用；

(2)一步法制备TiO₂-PANI：将步骤(1)中制备得到的TiO₂-酸纳米粒子和苯胺反应一段时间后，加入表面活性剂和氧化剂反应，即可得到TiO₂-PANI粒子；

(3)TiO₂-PANI粒子的后处理：将步骤(2)中得到的粒子纯化后，过滤，得到杂化二氧化钛-聚苯胺纳米粒子。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸优选为脂肪酸，进一步优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丁烯酸、硬脂酸、月桂酸中的1种或至少2种的组合，特别优选为丙烯酸、甲基丙烯酸和甲基丁烯酸中的1种或至少2种的组合；

优选地，步骤(1)中，TiO₂和酸按物质的量比为1∶2～1∶10，进一步优选为1∶3～1∶8，更优选为1∶3～1∶6，特别优选为1∶4～1∶5；

优选地，步骤(1)中，所述溶剂可选用C₁～C₅醇类、DMF、C₃～C₁₀酮类和THF中的1种或至少2种的组合，特别优选为甲醇、乙醇、乙二醇、DMF、丙酮和THF中的1种或至少2种的组合。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应溶液中TiO₂和酸总浓度优选为1～20mg/mL，进一步优选为1～15mg/mL，更优选为1～10mg/mL，特别优选为1～7mg/mL；

优选地，步骤(1)中，所述反应温度为40℃～100℃，进一步优选为40℃～90℃，特别优选为45℃～85℃；

优选地，步骤(1)中，所述反应时进行搅拌或超声；

优选地，步骤(1)中，所述纯化可以为用清洗剂冲洗，所述清洗剂优选为水。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述TiO₂-酸纳米粒子和苯胺按质量比优选为5∶1～100∶1，进一步优选为5∶1～80∶1，更优选为5∶1～60∶1，特别优选为10∶1～50∶1；

优选地，步骤(2)中，将TiO₂-酸纳米粒子和苯胺加入到溶剂中反应，所述溶剂优选为C₁～C₅醇类、DMF、C₃～C₁₀酮类和THF中的1种或至少2种的组合，特别优选为甲醇、乙醇、乙二醇、DMF、丙酮和THF中的1种或至少2种的组合。

6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加入表面活性剂和氧化剂之前，TiO₂-酸纳米粒子和苯胺反应时间优选为15min以上，进一步优选为20min以上，更优选为20min～60min，特别优选为30min；

优选地，步骤(2)中，所述加入表面活性剂和氧化剂之前，TiO₂-酸纳米粒子和苯胺反应温度为室温；

优选地，步骤(2)中，将TiO₂-酸纳米粒子和苯胺的反应混合物置入冰水浴中后加入表面活性剂和氧化剂。