[发明专利]一种二氧化钛多孔纳米线及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛多孔纳米线的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将钛源分散于含有氢氧化锂的双氧水水溶液中，搅拌形成透明溶液A；所述含有氢氧化锂的双氧水水溶液中，氢氧化锂的浓度为0.4摩尔/升至1.0摩尔/升，双氧水的体积分数为千分之五至百分之十；

S2、将所述透明溶液A进行加热反应获得纳米线状结构前驱物B；

S3、将所述纳米线状结构前驱物B分离后，经低温退火处理获得纳米线状结构前驱物C；

S4、将所述纳米线状结构前驱物C分散于酸溶液中进行氢离子交换，得到纳米线状结构前驱物D；

S5、将所述纳米线状结构前驱物D经高温退火处理获得多孔纳米线状结构二氧化钛产物E，即所述二氧化钛多孔纳米线；

其中，在S1中，钛源的摩尔浓度为0.01摩尔/升至1摩尔/升；所述钛源中的钛与氢氧化锂的摩尔比为1:100至1:1；

所述加热反应的温度为60摄氏度至100摄氏度；

所述低温退火处理的温度为150摄氏度至250摄氏度；

所述高温退火的温度为300摄氏度至1500摄氏度。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述钛源选自乙醇钛、丙醇钛、钛酸四丁酯、乙二醇钛、丙三醇钛、硫酸钛、硫酸氧钛、四氯化钛、四氟化钛、氟钛酸铵和钛酸中的一种或者几种的组合。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述加热反应的时间为0.5小时至24小时。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述低温退火处理的时间为1小时至24小时。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述酸溶液的酸选自盐酸、硝酸、硫酸和醋酸中的一种或者几种的组合；所述酸溶液的浓度为0.001摩尔/升至0.1摩尔/升。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述高温退火的温度为300摄氏度-1000摄氏度；所述高温退火处理的时间为1小时至24小时。

7.权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的二氧化钛多孔纳米线。

8.对权利要求7所述的二氧化钛多孔纳米线进行表面修饰或者半导体复合的方法；其中，所述表面修饰包括负载碳、负载黑磷、负载氧化钌、负载氧化铅、负载氧化镍、负载金属铂、负载金属金、负载金属银和负载金属铜中的一种或者几种的组合；

其中，所述半导体复合包括硫化镉半导体复合、硫化铅半导体复合、氧化铜半导体复合、氧化亚铜半导体复合、氧化铁半导体复合、氧化亚铁半导体复合、氧化钨半导体复合、氧化锌半导体复合、磷化镓半导体复合、锡化镉半导体复合、硫化钼半导体复合和氮化碳半导体复合中的一种或者几种的组合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述负载碳为负载碳纳米管或负载石墨烯。

10.权利要求7所述的二氧化钛多孔纳米线用于锂离子电池材料、钠离子电池材料、钾离子电池材料、催化加氢材料、光催化降解有机污染物、光催化分解水制氢、气体传感、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、亲疏水材料和生物医学领域中的一种或几种的用途。