[发明专利]含磷硅自组装层和金属氧化物共修饰TiO2

权利要求书

1.一种含磷硅自组装层和金属氧化物共修饰的TiO₂纳米管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备TiO₂纳米管；

S2、在TiO₂纳米管表面负载金属氧化层，得到表面负载金属氧化物的TiO₂纳米管；其中，金属氧化层为氧化亚铜层、氧化铜层、羟基氧化铁层或氧化锡层；

S3、分别制备正电性电解质溶液和负电性电解质溶液；其中，所述负电性电解质为多聚磷酸铵、植酸、海藻酸钠或含磷海藻酸钠衍生物中的一种；所述正电性电解质为第一含氨基硅氧烷化合物、第二含氨基硅氧烷化合物或含氨基磷硅氧烷化合物中的一种；

S4、将表面负载金属氧化物的TiO₂纳米管分散于正电性电解质溶液中搅拌5～15min后，制得第四悬浮液，离心分离后，得到第四反应物，并将第四反应物洗涤2～4次，得到带正电分子层修饰的第一基材，再将第一基材分散于负电性电解质溶液中搅拌5～15分钟，制得第五悬浮液，离心分离后，得到第五反应物，并将第五反应物洗涤2～4次，得到第二基材，负载有金属氧化物的TiO₂纳米管的表面的第一个磷硅自组装层的组装完成，重复上述操作5～15次后，得到含5～15个磷硅自组装层和金属氧化物共修饰的TiO₂纳米管。

2.根据权利要求1所述的一种含磷硅自组装层和金属氧化物共修饰的TiO₂纳米管的制备方法，其特征在于，S1的具体操作为：将TiO₂粉末加入10mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌均匀得到第一悬浮液，其中，氢氧化钠溶液与TiO₂粉末的质量比为20～30:1，将第一悬浮液于130～160℃的温度条件下反应24～48h并离心后，得到第一固态物质，将第一固态物质洗涤至中性后分散于50～100ml的1mol/L的HCl溶液中，搅拌反应10～20h，离心，得到第二固态物质，将第二固态物质洗涤至中性后，于60℃条件下干燥处理24h，即可得到TiO₂纳米管。

3.根据权利要求1所述的一种含磷硅自组装层和金属氧化物共修饰的TiO₂纳米管的制备方法，其特征在于，S2中在TiO₂纳米管表面负载氧化亚铜层的具体方法为：将TiO₂纳米管加入去离子水中搅拌均匀得到第二悬浮液，使用1M NaOH溶液将第二悬浮液的pH值调节至8～10后，向第二悬浮液中加入Cu(CH₃COO)₂·H₂O，搅拌反应10～20h，再向反应液中加入水合肼，搅拌反应1～3h后，离心，即可得到表面负载氧化亚铜的TiO₂纳米管；其中，Cu(CH₃COO)₂·H₂O与TiO₂纳米管的摩尔比为1:1～3，去离子水与TiO₂纳米管的质量比为100～150:1，水合肼与TiO₂纳米管的质量比为1:1～3。

4.根据权利要求1所述的一种含磷硅自组装层和金属氧化物共修饰的TiO₂纳米管的制备方法，其特征在于，S2中在TiO₂纳米管表面负载氧化铜层的具体方法为：向去离子水中依次加入TiO₂纳米管和Cu(NO₃)₂·3H₂O搅拌均匀后得到第三悬浮液，其中Cu(NO₃)₂·3H₂O与TiO₂纳米管的质量比为1:1～3，去离子水与TiO₂纳米管的质量比为100～150:1，用氨水将第三悬浮液的pH调节至8～10，并搅拌反应10～20h后，离心，得到第三反应物，将第三反应物用去离子水洗涤至中性后，依次进行烘干和煅烧处理后，即可得到表面负载氧化铜的TiO₂纳米管。