硅和二氧化鈦等常見的氧化物功能材料。
[0019]所述的氧化物空心管材料，具有直徑均勻，尺寸可控調整，可控制備直徑范圍在60nm?1600nm間的氧化物空心管材料。
[0020]氧化物納米帶材料，其具有柔軟且有韌性，可彎曲等特性。
[0021]本發明相對于現有介孔二氧化硅、二氧化鈦等物質的納米管、納米帶結構材料的制備技術，具有如下優勢:
1)首次采用氯化鈉等水溶性離子晶體為模板材料制備多種介孔氧化物納米管、納米帶材料，這種制備方法簡單易行，能耗低，成本低，耗時短；
2)采用這種制備方法制備的多種介孔氧化物材料納米管尺寸均勻，直徑從60nm到1600nm可控調整，多種介孔氧化物材料的納米帶柔軟且又韌性，可彎曲。
[0022]下面進一步例舉實施例以詳細說明本發明。同樣應理解，以下實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制。本領域技術人員根據本發明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發明的保護范圍。下述示例具體的溫度、時間等也僅是合適范圍中的一個實例，S卩、本領域技術人員可以通過本文的說明做合適的范圍內選擇，而并非限定于下文示例的具體數值。
[0023]實施例1
1)采用前期制備微米級立方體形貌的氯化鈉晶體的方法，制備濃度為2.0M的氯化鈉甘油溶液，向10ml異丙醇溶液中加入2ml的氯化鈉甘油溶液，在常溫下(25°C )反應5分鐘；
2)將一定量的正硅酸乙酯(TEOS)2.0ml、氨水(NH4OH) 1.0m和水5mI依次全部加入步驟I)溶液中，在室溫(25°C )下反應8小時；
3)向步驟2)的溶液中滴加1ml的去離子水；
4)將步驟3)所得溶液離心分離，并用乙醇清洗，然后再次離心分離，如此重復數次；
5)將步驟4)所得粉體至于烘箱中分別在溫度為100°C和300°C下干燥3小時，得直徑為1600nm的介孔二氧化硅納米管；
圖1示出了實施例1制備的直徑為1600nm的二氧化硅空心管的掃描顯微鏡圖片；
圖2示出了實施例1制備的直徑為1600nm的二氧化硅空心管的投射顯微鏡圖片。
[0024]實施例2
1)采用前期制備納米立方體形貌的氯化鈉晶體的方法，制備濃度為2.0M的氯化鈉甘油溶液，向10ml異丙醇溶液中加入0.5ml的氯化鈉甘油溶液，在常溫下(25°C )反應5分鐘；
2)將一定量的正硅酸乙酯(TEOS)2.0ml、氨水(NH4OH) 1.0m和水5ml分兩次全部加入步驟I)溶液中，在室溫(25°c )下反應一共為8小時；
3)向步驟2)的溶液中滴加1ml的去離子水；
4)將步驟3)所得溶液離心分離，并用乙醇清洗，然后再次離心分離，如此重復數次；
5)將步驟4)所得粉體至于烘箱中分別在溫度為100°C和300°C下干燥3小時，得直徑為60nm的介孔二氧化娃納米管；
圖3示出了該實施例制備的直徑為60nm的二氧化硅空心管的掃描顯微鏡圖片；
圖4示出了該實施例制備的直徑為60nm的二氧化硅空心管的投射顯微鏡圖片；
圖9示出了該實施例制備的直徑60nm的二氧化硅空心管的吸附脫附曲線，證明制備的二氧化硅納米管為介孔材料；
從圖10，可以看出介孔尺寸主要集中在3.28nm左右。
[0025]實施例3
1)采用前期制備亞微米立方體形貌的氯化鈉晶體的方法，制備濃度為2.0M的氯化鈉甘油溶液，向10ml異丙醇溶液中加入0.8ml的氯化鈉甘油溶液，在常溫下(25°C )反應5分鐘；
2)將一定量的正硅酸乙酯(TEOS)2.0ml、氨水(NH4OH) 1.0m和水7ml分兩次全部加入步驟I)溶液中，在室溫(25°C )下反應一共為8小時；
3)向步驟2)的溶液中滴加1ml的去離子水；
4)將步驟3)所得溶液離心分離，并用乙醇清洗，然后再次離心分離，如此重復數次；
5)將步驟4)所得粉體至于烘箱中分別在溫度為100°C和300°C下干燥3小時，得直徑為400nm的介孔二氧化娃納米管；
圖5示出了該實施例制備的直徑為400nm的二氧化硅空心管的掃描顯微鏡圖片；
圖6示出了該實施例制備的直徑為400nm的二氧化硅空心管的投射顯微鏡圖片。
[0026]實施例4
1)采用前期制備亞微米立方體形貌的氯化鈉晶體的方法，制備濃度為2.0M的氯化鈉甘油溶液，向10ml異丙醇溶液中加入0.8ml的氯化鈉甘油溶液，在常溫下(25°C )反應5分鐘；
2)將一定量的正硅酸乙酯(TEOS)2.0ml、氨水(NH4OH) 1.0m和水5ml分兩次全部加入步驟I)溶液中，在溫度為50°C下反應一共為8小時；
3)向步驟2)的溶液中滴加1ml的去離子水；
4)將步驟3)所得溶液離心分離，并用乙醇清洗，然后再次離心分離，如此重復數次；
5)將步驟4)所得粉體至于烘箱中分別在溫度為100°C和300°C下干燥3小時，得直徑為300nm左右的介孔二氧化娃納米帶；
圖7示出了該實施例制備的直徑為300nm左右的二氧化硅納米帶的掃描顯微鏡圖片； 圖8示出了該實施例制備的直徑為300nm左右的二氧化硅納米帶的投射顯微鏡圖片。
[0027]實施例5
1)采用前期制備亞微米立方體形貌的氯化鈉晶體的方法，制備濃度為2.0M的氯化鈉甘油溶液，向10ml異丙醇溶液中加入0.8ml的氯化鈉甘油溶液，在常溫下(25°C )反應5分鐘；
2)將一定量的鈦酸四丁酯(TBT)Iml和去離子水0.5ml分別用20ml的異丙醇稀釋，然后分兩次全部加入步驟I)溶液中，在室溫(25°c )下反應一共為8小時；
3)向步驟2)的溶液中滴加1ml的去離子水；
4)將步驟3)所得溶液離心分離，并用乙醇清洗，然后再次離心分離，如此重復數次；
5)將步驟4)所得粉體至于烘箱中分別在溫度為100°C和300°C下干燥3小時，得直徑為400nm左右的介孔二氧化鈦納米管。
【主權項】
1.一種以水溶性金屬鹵化物晶體為模板材料制備氧化物納米管、納米帶的方法，其特征在于，所述氧化物為金屬氧化物或二氧化硅，所述方法包括: O將水溶性金屬齒化物納米、微米級顆粒溶于甘油，配制水溶性金屬齒化物甘油溶液； 2)將步驟I)制備的水溶性金屬鹵化物甘油溶液，加入到醇溶液中，得到含有金屬鹵化物晶體的混合液； 3)將能夠在水中水解獲得氧化物的有機前驅體、水，加入步驟2)制備的含有金屬鹵化物晶體的混合液，進行反應； 4)向步驟3)中反應完畢的混合液中滴加規定量的水后經離心分離得到混合液中的沉淀物； 5)將步驟4)中清洗完畢的沉淀物干燥后，在300-700°C下熱處理，即得所述介孔氧化物納米管、納米帶。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬氧化物包括二氧化鈦、二氧化錫、氧化鋁、氧化鈮或氧化鋯。3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，所述金屬鹵化物包括氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、氯化銨、溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣或溴化鎂，水溶性金屬鹵化物甘油溶液中水溶性金屬鹵化物的濃度為0.l-5mol/L，優選1.0-2.0moI/L04.根據權利要求1-3中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，醇包括低級醇，優選異丙醇、乙醇和/或正丁醇，水溶性金屬鹵化物甘油溶液與醇溶液的體積比為(0.001-0.05):1。5.根據權利要求1-4中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，加入混合液的物質還包括氨水，有機前驅體與金屬鹵化物的摩爾比為0.1—10:1。6.根據權利要求1-5中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，反應時間為2—6小時，反應溫度為20-70°C。7.根據權利要求1-6中任一所述的制備方法，其特征在于，步驟5)中，清洗包括重復采用乙醇清洗步驟4)得到的沉淀物并離心分離；干燥處理的參數為:在50-100°C下干燥2—4小時；熱處理的時間為2-4小時。
【專利摘要】本發明涉及一種氧化物納米管、納米帶的制備方法，所述氧化物為金屬氧化物或二氧化硅，所述方法包括：1）將水溶性金屬鹵化物納米、微米級顆粒溶于甘油，配制水溶性金屬鹵化物甘油溶液；2）將水溶性金屬鹵化物甘油溶液，加入到醇溶液中，得到含有金屬鹵化物晶體的混合液；3）將能夠在水中水解獲得氧化物的有機前驅體、水，加入含有金屬鹵化物晶體的混合液，進行反應；4）向反應完畢的混合液中滴加規定量的水后經離心分離得到混合液中的沉淀物；5）將清洗完畢的沉淀物干燥后熱處理，即得所述介孔氧化物納米管、納米帶。<b />
【IPC分類】B82Y30/00, C01G23/053, C01B33/12, B82Y40/00
【公開號】CN105692625
【申請號】
【發明人】金平實, 王兵兵, 陳榮祥, 紀士東
【申請人】中國科學院上海硅酸鹽研究所
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2014年11月24日