[发明专利]一种制备具有高效催化性能的有机无机杂化纳米二氧化钛空心球的方法

摘要

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种具有高催化性能的有机无机杂化的纳米二氧化钛空心球的制备方法。利用原子转移自由基聚合得到两亲性的三嵌段聚合物PEO-b-PDMA-b-PS，并通过大分子自组装形成粒径分布均匀的聚合物囊泡，沉积的钛源随后在囊泡上发生原位溶胶凝胶反应，再经干燥后得到有机无机杂化的纳米二氧化钛空心球。本发明方法能够制得具有高催化性能的杂化的二氧化钛空心球，还可以通过控制环境的酸碱度和聚合物各链段的聚合度来控制纳米颗粒的粒径大小，并且该方法设备简单，工艺重复性好，可控程度高，成本低廉，在水中分散性好，可以广泛应用在光催化降解、太阳能电池等领域。

主权项

一种具有高效催化性能的有机无机杂化纳米二氧化钛空心球的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)原子转移自由基聚合合成PEO‑b‑PDMA‑b‑PS三嵌段聚合物，链段重复单元分别为PDMA：10~40；PS: 50~250，将所得PEO‑b‑PDMA‑b‑PS三嵌段聚合物溶解在良溶剂A中，控制PEO‑b‑PDMA‑b‑PS三嵌段聚合物浓度为1~50mg/mL，然后滴加不良溶剂B进行自组装得到聚合物囊泡，控制PEO‑b‑PDMA‑b‑PS三嵌段聚合物浓度为0.1~10mg/mL；(2)将钛源在溶剂C中稀释后与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯逐滴滴入自组装好的聚合物囊泡溶液中，PDMA上带有的叔胺基官能团催化钛的溶胶凝胶反应；PS链段用来够装载钛源；其中：钛源与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为（0.5~10.0）:1；(3)将步骤(2)所得产物干燥，即得有机无机杂化的二氧化钛空心球。