[发明专利]一种制备CaTi2O4(OH)2纳米层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的方法。

背景技术

CaTi₂O₄(OH)₂和CaTiO₃ 都是由钙、钛氧化物组成。但是，在自然界中，它们分布数量相差却很大。最近，已经有报道通过水热法和固相法制备了CaTiO₃相。但有关制备CaTi₂O₄(OH)₂报道几乎没有。CaTi₂O₄(OH)₂纳米层与CaTiO₃正交结构不同，它是一种Kassite层状结构，类似于水滑石，是由钙氧八面体和钛氧八面体的主体层板和层间OH^-通过非共价键的相互作用组装而成的化合物。

目前，CaTi₂O₄(OH)₂层状结构的制备和性能研究几乎空白。对层状结构来说，由于它主体层板的化学组成可调变；层间客体阴离子的种类和数量可调变以及插层组装体的粒径尺寸和分布可调控等特点，已被广泛应用在离子交换器，吸收装置，光催化剂，电活性材料和光活性材料等工业领域，而Kassite结构[CaTi₂O₄(OH)₂]也属于层状金属氧化物，这意味着它也有类似于层状金属氧化物水滑石材料的工业领域。根据理论基础，CaTi₂O₄(OH)₂在发生化学反应的过程中，会有电子得失，因而CaTi₂O₄(OH)₂层状有可能在电化学领域有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种用一步水热法制备CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的方法。

本发明制备CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的方法，采用的是水热法，步骤如下：

1）将钛酸丁酯溶解于乙醇溶剂中，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比为1：1~5，搅拌至均匀得到A液；

 2）将二水氯化钙溶解于蒸馏水中，然后加入乙醇，搅拌至均匀得到B液，二水氯化钙：水：乙醇的摩尔比是1：1~600：1~10；

3）搅拌下，将A液逐滴滴入B液中，调节pH值至8~12，放在水热釜中，在180~200℃下保温1~36h，用蒸馏水洗涤，获得CaTi₂O₄(OH)₂纳米层。

本发明的有益效果在于：

本发明在低温非平衡条件下，采用廉价原料二水氯化钙和钛酸丁酯，以水-乙醇作为溶剂通过一步水热法制备了CaTi₂O₄(OH)₂纳米层。本发明工艺路线简单，通过调节工艺参数可以方便地控制CaTi₂O₄(OH)₂纳米层。

附图说明

图 1 是实例1的CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的X射线衍射图谱。

图 2 是CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的扫描电镜照片。

图 3 是CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的透射电镜照片。

 图 4 是CaTi₂O₄(OH)₂纳米层的光学性能图谱。

图 5是CaTi₂O₄(OH)₂纳米层分解甲基橙溶液的光催化活性，图中C/C₀为降解率，C₀和C分别为光照时间为0和t时的甲基橙的浓度。 

具体实施方式

实施例 1 

1）将钛酸丁酯溶解到乙醇中，钛酸丁酯和乙醇的摩尔比是1：5，搅拌至均匀得到A液；