[发明专利]复杂多孔结构碳基二氧化钛复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种复杂多孔结构碳基二氧化钛复合材料的制备方法。基于生物模板合成技术，采用花粉为生物模板材料，对其进行超声预处理后浸渍在二氧化钛溶胶中进行浸渍优化处理，再在空气中预碳化，氮气氛围下碳化处理，在碳化过程中原位生成板钛矿相二氧化钛纳米晶体，获得一种具有复杂多孔结构的碳基板钛矿相二氧化钛复合材料。制得的这种复合材料由粒度小于10nm的板钛矿相二氧化钛晶粒和碳化后的花粉基体组成。本发明工艺简单，成本低廉，所制备的碳基板钛矿相二氧化钛复合材料在气敏压敏元件、非线性光学材料、太阳能电池以及环境净化等领域有着良好的应用前景。

主权项

1、一种复杂多孔结构碳基二氧化钛复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)选择具有多孔精细结构的花粉作为生物模板材料，将花粉放在醇溶液中进行超声分散处理，在醇溶液颜色变为黄色后进行抽滤，并在抽滤过程中用醇溶液清洗，得到黄色固体粉末，鼓风干燥后得到预处理好的洁净花粉；2)将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中，在强烈搅拌下加入醇胺，室温搅拌1-3小时后，加入水和乙醇的混合液，继续搅拌1-3小时，得到稳定、透明的钛溶胶；钛溶胶中各组分的摩尔比为钛酸四丁酯∶无水乙醇∶醇胺∶水为1∶25-40∶1∶1；将上述预处理好的洁净花粉在钛溶胶中浸渍10-24小时，在浸渍过程中搅拌处理，之后抽滤并用醇溶液清洗，得到固体产物在40℃鼓风干燥；3)将浸渍并烘干后的固体产物放入炉膛中，以1-10℃/分钟的升温速率加热至300℃，保温2-6小时；然后在氮气气氛下以1-10℃/分钟的升温速率加热至550℃，保温2-6时停止供热，待炉腔冷至室温后取出黑色粉末状灼烧产物，即得到具有复杂多孔结构的碳基板钛矿相二氧化钛复合材料。