[发明专利]一种利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法

权利要求书

1.一种利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(a)向去离子水中加入聚合物粉末形成聚合物分散液，再向所述聚合物分散液中分多次加入纳米TiO₂粉末形成TiO₂质量分数为30～60％的浆料；所述纳米二氧化钛粉末的加入量依次递减；所述聚合物为F-127、聚乙烯醇或丙烯酸树脂；

(b)将所述TiO₂浆料转移至针筒中，并使其与一端连接气压控制器的适配器相连接；随后将所述针筒安装到3D打印机上；

(c)根据所需三维结构在计算机中编写打印程序；

(d)调整并测试所述气压控制器的气压使TiO₂浆料挤出，再通过计算机控制3D打印机按打印程序进行打印；

(e)将步骤(d)所得产品干燥后进行高温煅烧即可。

2.根据权利要求1所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于，它还包括：

(f)将1H,1H,2H,2H-全氟葵基三甲氧基硅烷溶于有机溶剂中形成混合溶液，再向容器中依次加入所述混合溶液、所述三维纳米二氧化钛以进行加热处理。

3.根据权利要求1或2所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(a)中，向所述F127分散液中分多次加入纳米二氧化钛粉末前，将所述F127分散液至于2～5℃的条件下冷藏使其透明、澄清。

4.根据权利要求3所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(a)中，向所述F127分散液中加入纳米二氧化钛粉末后，将其置于行星搅拌机上在1000～2000rpm/min转速下搅拌1～5min。

5.根据权利要求1或2所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(b)中，将所述TiO₂浆料转移至针筒后，进行震荡并静置10～30小时以去除TiO₂浆料中的气泡。

6.根据权利要求1或2所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(e)中，在室温下自然干燥10～30小时。

7.根据权利要求1或2所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(e)中，以3～10℃/min的升温速率升温至600～1200℃，保温烧结0.5～2小时后再以3～10℃/min的速率冷却至室温。

8.根据权利要求2所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(f)中，所述有机溶剂为选自甲苯和正己烷中的一种，所述有机溶剂与所述1H,1H,2H,2H-全氟葵基三甲氧基硅烷的体积比为10～100：1。

9.根据权利要求2或8所述利用直写成型3D打印技术制备三维二氧化钛纳米多孔结构的方法，其特征在于：步骤(f)中，所述加热处理为在60～100℃的条件下保温1～5小时。