[发明专利]一种基于静电纺丝技术制备TiO2

摘要

本发明公开了一种碳纳米纤维复合材料的制备及其修饰电极的构建方法，将静电纺丝和高温碳化技术应用于二氧化钛‑碳纤维纳米复合材料（TiO2‑CNFs）的制备过程，以TiO2纳米粒和聚丙烯腈（PAN）为原料，N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂共混纺丝，其操作过程简单，且纤维形貌可控，结构均匀，比表面积大，再经过高温碳化后即可制备出TiO2‑CNFs复合材料。由其制备的修饰电极具有良好的稳定性和可操作性，能够有效促进电子在界面的转移。该修饰电极对三磷酸腺苷（ATP）具有良好的电催化氧化性能，表现出较低的检测限，较宽的线性范围和较高的灵敏度。

主权项

1.一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：S1：将纳米二氧化钛（TiO2）和聚丙烯腈（PAN）的混合物溶于N,N‑二甲基甲酰胺（DMF），形成静电纺丝前驱体溶液，其中聚丙烯腈和N,N‑二甲基甲酰胺的质量比为0.04~0.1，纳米TiO2颗粒的质量百分比为1~5%；S2：将步骤S1得到的静电纺丝前驱溶液室温下持续搅拌，搅拌时间为10~15 h，最终得到均一的混合溶液；S3：通过静电纺丝将步骤S2得到的混合溶液纺成纳米纤维，其中，纺丝电压为15~25 kV，流速为0.2~1.0 mL/h，注射器针头与收集器之间的距离为15~20 cm，接收器滚轴转速为400~800 rpm，制备得到TiO2‑PAN复合纳米纤维；S4：将步骤S3得到的复合纳米纤维进行热处理碳化，得到最终产物二氧化钛‑碳纳米纤维复合材料（TiO2‑CNFs），其中，热处理温度为600~1000 oC，升温速率为5~15 oC/min，热处理时间为1~3 h，气氛为氮气。