[发明专利]一种制备形态可控的活性面暴露TiO2纳米单晶的方法

权利要求书

1.一种制备形态可控的活性面暴露TiO₂纳米单晶的方法，其特征在于按下列步骤进行：

a、将蛭石过200-300目筛，按质量分数30％-50％加入到0.1-3mol/L的磷酸、硫酸、盐酸或硝酸溶液中，反应2-12h后，过滤，水洗至中性，并将滤饼在温度50-120℃下干燥4-12h，经研磨得到酸化剥离蛭石；

b、将步骤a酸化剥离蛭石按质量分数0.005％-0.1％分散在5-15mmol/L的有机碱为乙二胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵溶液中；

c、按摩尔比为1∶10-1∶100将四氯化钛、硫酸氧钛、钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯与分析纯溶剂乙醇、异丙醇、异戊醇或正丁醇混合，加入到步骤b含有酸化剥离蛭石的碱溶液中，调控酸化剥离蛭石与四氯化钛、硫酸氧钛、钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯的比例为1-150g/mol，然后将该混合物转移到反应釜中，在温度150-250℃下水热反应2-50h；

d、反应结束后，常温下自然冷却，取出反应物，去除酸化剥离蛭石片层，得到反应产物，再用去离子水洗涤至中性，温度50-100℃下真空干燥5-20h，即可得到形态可控的活性面暴露TiO₂纳米单晶。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a酸化剥离蛭石为一种完全剥离的、表面富含硅羟基的片层结构。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于步骤a酸化剥离蛭石作为活性面暴露TiO₂纳米单晶的形态调控剂。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于通过该方法获得的形态可控的活性面暴露TiO₂纳米单晶为高结晶度的锐钛矿相。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于通过该方法获得的形态可控的活性面暴露TiO₂纳米单晶为四角形态，晶粒尺寸可控，平均高为5-200nm、宽为10-100nm。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于通过该方法获得形态可控的活性面暴露TiO₂纳米单晶所暴露的活性面为{001}和{100}面，并且活性面的暴露比例为，{001}晶面为1％-50％，{100}晶面为50％-90％。