[发明专利]一种“蛛网式”三维贯通大孔‑介孔结构二氧化钛材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛材料，其通过调控生物分子的自组装形成，晶型为锐钛矿，其是由二氧化钛颗粒堆积形成的大孔结构，在大孔结构及其孔壁和颗粒上通过调控嵌入介孔，从而形成三维贯通大孔-介孔结构，所述大孔孔径90-100nm，孔壁厚8-10nm，二氧化钛颗粒上分布有介孔，孔径3-5nm。

2.根据权利要求1所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛材料，其特征在于其为下述制备方法所得产物，包括以下步骤：

1)将生物模板剂加入稀释剂中，搅拌均匀12-24h；

2)将上述溶液进行过滤，取上清液；

3)将表面活性剂加入所得上清液，搅拌均匀；

4)将钛源加入稀释剂中，所述钛源和稀释剂的质量体积比为1:12-1:13；搅拌12-24h；

5)将步骤4)所得溶液逐滴加入步骤3)所得溶液中，搅拌2小时，所述钛源中的钛元素和表面活性剂的物质的量之比为1:0.001-1:0.02；

6)将上述溶液加入去离子水，去离子水与步骤2)所得上清液的体积比为1:1-1:4，所得溶液经搅拌均匀，去离子水和稀释剂经挥发得到凝胶样品；

7)凝胶样品经煅烧去除生物模板剂与表面活性剂，即可得到“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛。

3.权利要求1所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

1)将生物模板剂加入稀释剂中，搅拌均匀12-24h；

2)将上述溶液进行过滤，取上清液；

3)将表面活性剂加入所得上清液，搅拌均匀；

4)将钛源加入稀释剂中，所述钛源和稀释剂的质量体积比为1:12-1:13；搅拌12-24h；

5)将步骤4)所得溶液逐滴加入步骤3)所得溶液中，搅拌2小时，所述钛源中的钛元素和表面活性剂的物质的量之比为1:0.001-1:0.02；

6)将上述溶液加入去离子水，去离子水与步骤2)所得上清液的体积比为1:1-1:4，所得溶液经搅拌均匀，去离子水和稀释剂经挥发得到凝胶样品；

7)凝胶样品经煅烧去除生物模板剂与表面活性剂，即可得到“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛。

4.根据权利要求3所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为无水乙醇。

5.根据权利要求3所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述钛源为硫酸钛，钛酸四丁酯，氯化钛和钛酸异丙酯中的一种或混合。

6.根据权利要求3所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述生物模板剂为花粉表面经处理脱落下来的花粉膜。

7.根据权利要求3所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为P123。

8.权利要求1所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛材料作为锂离子电池负极材料的应用。

9.权利要求1所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛材料作为光催化材料的应用。

10.权利要求1所述的“蛛网式”三维贯通大孔-介孔结构二氧化钛材料在光解水制氢中的应用。