一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法
一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型纳米材料及其合成方法，尤其涉及一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法。
【背景技术】
[0002]T12纳米管作为一维纳米材料体系中的一员，是一种非常重要的多功能宽带隙N型半导体，由于载流子沿着一维长轴方向传递，减少了由于大量晶界的存在而损失电子的可能，具有高的表面载流子传输速率，因此这一新型纳米结构在气敏传感器的应用上具有巨大的潜能。然而单一相结构打02纳米管在气敏性能上仍然具有一定的局限性，如:(I)选择性差:对共存气体的灵敏度高于待测气体的灵敏度。(2)稳定性不好:通常元件经长期使用后，其电阻会发生漂移、灵敏度随之发生变化，不能继续准确的测定气体的浓度，影响元件的寿命。
[0003]1032是典型的层状过渡金属硫化物，理化性质稳定，属于六方晶系，每一层二硫化钼都由两层硫夹一层钼所构成，由于Mo-S棱面较多，因此具有较大的比表面积。与普通MoS2相比，纳米MoS2克服了普通粒度比表面积的限制。随着粒径的变小，比表面积增大，吸附力增强，反应活性提高，使其在润滑添加剂、催化、光电等方面具有诱人的应用前景，但是关于MoS2气敏性的研宄则相对较少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法，获得一种比表面积大且具有气敏性能的纳米管结构，此方法具有成本低、制备过程简单的特点。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案予以实现:
[0006]一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm，二硫化钼均匀的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，并按照下述步骤进行:
[0007]步骤1，利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5-2，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30-80V，通入电压的时间为2h-4h，可制得自组装1102纳米管。
[0008]步骤2，将制备的T12纳米管进行MoS2的负载:将步骤I中制得的T1 2纳米管置于MoCljP Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。
[0009]步骤2中所述混合溶液中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoClj^浓度为12.5-13.5mM, Na2S 的浓度为 31.25-32.5mM ；MoCl5ig Na2S 的浓度比为 1:3 或者 1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150°C -200°C ;加热时间为12-20h。
[0010]本发明的方法成本费用低，操作简便，耗时较短，与传统制备方法相比，主要有以下几个优势:(1)解决了颗粒团聚的特点，使MoS2均匀分布在T12纳米管(如附图7所示)；(2)反应时间大大缩短，且操作简单，污染低，是一种高效经济的合成方法。(3)负载此&后的T12纳米管，提高了比表面积，增强了气体吸附能力，从而大幅度提高了其对气体的灵敏度，选择性，响应精度和稳定性。
【附图说明】
[0011]图1为本发明T12纳米管的表面SEM形貌照片(FE-SEM，Hitachi S-4800)；
[0012]图2为本发明T12纳米管的底面SEM形貌照片(FE-SEM，Hitachi S-4800)；
[0013]图3为本发明T12纳米管的侧面SEM形貌照片(FE-SEM，Hitachi S-4800)；
[0014]图4为本发明T12纳米管负载MoS 2后的表面SEM形貌照片(FE-SEM，HitachiS-4800)；
[0015]图5为本发明T12纳米管负载MoS 2后的底面SEM形貌照片(FE-SEM，HitachiS-4800)；
[0016]图6为本发明T12纳米管负载MoS 2后的侧面SEM形貌照片(FE-SEM，HitachiS-4800)
[0017]图7 为本发明！102-]?052复合物的 TEM 形貌照片(TEM，Philips Tecnai G2F20)；
[0018]图8为本发明！102-]?052复合物的XRD图谱(XRD, RIGAKU/DMAX)，方框代表T1 2，星号代表Ti，圆圈代表MoS2, (a)代表未经过MoS2负载的T1 2纳米管，(b)代表负载以后的T12纳米管；
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0020]实施例1
[0021]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0022]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0023]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.5mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150。。;加热时间为12ho
[0024]实施例2
[0025]将纯钛片表面分别用800#’ 1000#, 2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0026]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为2，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为80V，通入电压的时间为4h，可制得自组装打02纳米管。
[0027]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为13.5mM，Na2S的浓度为32.5mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为2000C ;加热时间为20h。
[0028]实施例3
[0029]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0030]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为1，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为3h，可制得自组装打02纳米管。
[0031]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3: l，MoCl^浓度为13.0mM^Na2S的浓度为32mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:3 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为180°C ；加热时间为18h。
[0032]实施例4
[0033]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0034]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为1.5，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0035]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.5mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为1800C ;加热时间为12ho
[0036]实施例5
[0037]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0038]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0039]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.75mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为1800C ;加热时间为18ho
[0040]实施例6
[0041]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0042]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为1，NH4F的浓度为
0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0043]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.5mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:3 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为1800C ;加热时间为12ho
[0044]以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，其特征在于，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm, 二硫化钼均勾的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，并按照下述步骤进行: 步骤1，利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5-2,NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30-80V，通入电压的时间为2h-4h，可制得自组装1102纳米管。 步骤2，将制备的T12纳米管进行MoS2的负载:将步骤I中制得的T12纳米管置于MoCljP Na 2S的油酸/水/乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。 步骤2中所述混合溶液中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，]?0(:15的浓度为12.5-13.5mM, Na2S 的浓度为 31.25-32.5mM ；MoCl5ig Na2S 的浓度比为 1:3 或者 1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150°C -200°C ;加热时间为12-20h。2.根据权利要求1所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，其特征在于，所述步骤(I)中的甘油与水的体积比为1-1.5，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，所制得的二氧化钛纳米管的直径为150nm。3.根据权利要求1所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，其特征在于，所述步骤(2)中的水热反应的加热温度为180°C ;加热时间为12-18h。4.一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管的合成方法，其特征在于，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm，二硫化钼均勾的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，并按照下述步骤进行: 步骤1，利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5-2,NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30-80V，通入电压的时间为2h-4h，可制得自组装1102纳米管。 步骤2，将制备的T12纳米管进行MoS2的负载:将步骤I中制得的T12纳米管置于MoCljP Na 2S的油酸/水/乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。 步骤2中所述混合溶液中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，]?0(:15的浓度为12.5-13.5mM, Na2S 的浓度为 31.25-32.5mM ；MoCl5ig Na2S 的浓度比为 1:3 或者 1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150°C -200°C ;加热时间为12-20h。5.根据权利要求4所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管的合成方法，其特征在于，所述步骤(I)中的甘油与水的体积比为1-1.5，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h,所制得的二氧化钛纳米管的直径为150nm。6.根据权利要求4所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中的水热反应的加热温度为180°C ;加热时间为12-18h。
【专利摘要】本发明公开一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm，二硫化钼均匀的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，利用阳极氧化法制得二氧化钛纳米管，并用水热化学法在二氧化钛纳米管上进行二硫化钼的负载。本发明实施费用低、操作简便，污染低，是一种高效经济的合成方法，同时本发明的材料结构稳定且具有比表面积大，气体吸附能力强的特点。
【IPC分类】C01G39/06, C25D11/26
【公开号】CN104894627
【申请号】CN201510163012
【发明人】梁砚琴, 赵鹏先, 唐宇, 王婧文, 陈宇曦, 宋航, 宋岩
【申请人】天津大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月8日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型纳米材料及其合成方法，尤其涉及一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法。
【背景技术】
[0002]T12纳米管作为一维纳米材料体系中的一员，是一种非常重要的多功能宽带隙N型半导体，由于载流子沿着一维长轴方向传递，减少了由于大量晶界的存在而损失电子的可能，具有高的表面载流子传输速率，因此这一新型纳米结构在气敏传感器的应用上具有巨大的潜能。然而单一相结构打02纳米管在气敏性能上仍然具有一定的局限性，如:(I)选择性差:对共存气体的灵敏度高于待测气体的灵敏度。(2)稳定性不好:通常元件经长期使用后，其电阻会发生漂移、灵敏度随之发生变化，不能继续准确的测定气体的浓度，影响元件的寿命。
[0003]1032是典型的层状过渡金属硫化物，理化性质稳定，属于六方晶系，每一层二硫化钼都由两层硫夹一层钼所构成，由于Mo-S棱面较多，因此具有较大的比表面积。与普通MoS2相比，纳米MoS2克服了普通粒度比表面积的限制。随着粒径的变小，比表面积增大，吸附力增强，反应活性提高，使其在润滑添加剂、催化、光电等方面具有诱人的应用前景，但是关于MoS2气敏性的研宄则相对较少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法，获得一种比表面积大且具有气敏性能的纳米管结构，此方法具有成本低、制备过程简单的特点。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案予以实现:
[0006]一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm，二硫化钼均匀的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，并按照下述步骤进行:
[0007]步骤1，利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5-2，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30-80V，通入电压的时间为2h-4h，可制得自组装1102纳米管。
[0008]步骤2，将制备的T12纳米管进行MoS2的负载:将步骤I中制得的T1 2纳米管置于MoCljP Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。
[0009]步骤2中所述混合溶液中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoClj^浓度为12.5-13.5mM, Na2S 的浓度为 31.25-32.5mM ；MoCl5ig Na2S 的浓度比为 1:3 或者 1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150°C -200°C ;加热时间为12-20h。
[0010]本发明的方法成本费用低，操作简便，耗时较短，与传统制备方法相比，主要有以下几个优势:(1)解决了颗粒团聚的特点，使MoS2均匀分布在T12纳米管(如附图7所示)；(2)反应时间大大缩短，且操作简单，污染低，是一种高效经济的合成方法。(3)负载此&后的T12纳米管，提高了比表面积，增强了气体吸附能力，从而大幅度提高了其对气体的灵敏度，选择性，响应精度和稳定性。
【附图说明】
[0011]图1为本发明T12纳米管的表面SEM形貌照片(FE-SEM，Hitachi S-4800)；
[0012]图2为本发明T12纳米管的底面SEM形貌照片(FE-SEM，Hitachi S-4800)；
[0013]图3为本发明T12纳米管的侧面SEM形貌照片(FE-SEM，Hitachi S-4800)；
[0014]图4为本发明T12纳米管负载MoS 2后的表面SEM形貌照片(FE-SEM，HitachiS-4800)；
[0015]图5为本发明T12纳米管负载MoS 2后的底面SEM形貌照片(FE-SEM，HitachiS-4800)；
[0016]图6为本发明T12纳米管负载MoS 2后的侧面SEM形貌照片(FE-SEM，HitachiS-4800)
[0017]图7 为本发明！102-]?052复合物的 TEM 形貌照片(TEM，Philips Tecnai G2F20)；
[0018]图8为本发明！102-]?052复合物的XRD图谱(XRD, RIGAKU/DMAX)，方框代表T1 2，星号代表Ti，圆圈代表MoS2, (a)代表未经过MoS2负载的T1 2纳米管，(b)代表负载以后的T12纳米管；
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0020]实施例1
[0021]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0022]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0023]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.5mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150。。;加热时间为12ho
[0024]实施例2
[0025]将纯钛片表面分别用800#’ 1000#, 2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0026]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为2，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为80V，通入电压的时间为4h，可制得自组装打02纳米管。
[0027]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为13.5mM，Na2S的浓度为32.5mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为2000C ;加热时间为20h。
[0028]实施例3
[0029]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0030]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为1，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为3h，可制得自组装打02纳米管。
[0031]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3: l，MoCl^浓度为13.0mM^Na2S的浓度为32mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:3 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为180°C ；加热时间为18h。
[0032]实施例4
[0033]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0034]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为1.5，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0035]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.5mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为1800C ;加热时间为12ho
[0036]实施例5
[0037]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0038]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5，NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0039]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.75mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为1800C ;加热时间为18ho
[0040]实施例6
[0041]将纯钛片表面分别用800#，1000#，2000#砂纸打磨至光滑，后用去离子水清洗干净，无水乙醇超声5min后干燥备用。
[0042]利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为1，NH4F的浓度为
0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，可制得自组装打02纳米管。
[0043]将制得的T12纳米管置于MoCl 5和Na2S的油酸和水和乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。其中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，MoCl^浓度为12.5mM，Na2S的浓度为31.25mM旧0(:15与Na2S的浓度比为1:3 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为1800C ;加热时间为12ho
[0044]以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，其特征在于，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm, 二硫化钼均勾的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，并按照下述步骤进行: 步骤1，利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5-2,NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30-80V，通入电压的时间为2h-4h，可制得自组装1102纳米管。 步骤2，将制备的T12纳米管进行MoS2的负载:将步骤I中制得的T12纳米管置于MoCljP Na 2S的油酸/水/乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。 步骤2中所述混合溶液中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，]?0(:15的浓度为12.5-13.5mM, Na2S 的浓度为 31.25-32.5mM ；MoCl5ig Na2S 的浓度比为 1:3 或者 1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150°C -200°C ;加热时间为12-20h。2.根据权利要求1所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，其特征在于，所述步骤(I)中的甘油与水的体积比为1-1.5，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h，所制得的二氧化钛纳米管的直径为150nm。3.根据权利要求1所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管，其特征在于，所述步骤(2)中的水热反应的加热温度为180°C ;加热时间为12-18h。4.一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管的合成方法，其特征在于，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm，二硫化钼均勾的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，并按照下述步骤进行: 步骤1，利用阳极氧化法制备T12纳米管:将作为阳极使用的纯钛装入阳极氧化装置中，阴极为铂片，电解液为水和甘油的混合溶液，其中甘油与水的体积比为0.5-2,NH4F的浓度为0.15mol/L，乙二醇与水的体积比为99:1，通入的恒定电压为30-80V，通入电压的时间为2h-4h，可制得自组装1102纳米管。 步骤2，将制备的T12纳米管进行MoS2的负载:将步骤I中制得的T12纳米管置于MoCljP Na 2S的油酸/水/乙醇混合溶液中，在反应釜中进行水热反应制得，之后将制得的样品用无水乙醇超声清洗，得到负载二硫化钼的二氧化钛纳米管。 步骤2中所述混合溶液中乙醇:水:油酸的体积比为3:3:1，]?0(:15的浓度为12.5-13.5mM, Na2S 的浓度为 31.25-32.5mM ；MoCl5ig Na2S 的浓度比为 1:3 或者 1:2 ;混合溶液与反应釜的填充比为2:1 ;加热温度为150°C -200°C ;加热时间为12-20h。5.根据权利要求4所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管的合成方法，其特征在于，所述步骤(I)中的甘油与水的体积比为1-1.5，通入的恒定电压为60V，通入电压的时间为2h,所制得的二氧化钛纳米管的直径为150nm。6.根据权利要求4所述的负载二硫化钼的二氧化钛纳米管的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)中的水热反应的加热温度为180°C ;加热时间为12-18h。
【专利摘要】本发明公开一种负载二硫化钼的二氧化钛纳米管及其合成方法，二氧化钛纳米管的直径为100-200nm，二硫化钼均匀的包覆在二氧化钛纳米管的表面上，利用阳极氧化法制得二氧化钛纳米管，并用水热化学法在二氧化钛纳米管上进行二硫化钼的负载。本发明实施费用低、操作简便，污染低，是一种高效经济的合成方法，同时本发明的材料结构稳定且具有比表面积大，气体吸附能力强的特点。
【IPC分类】C01G39/06, C25D11/26
【公开号】CN104894627
【申请号】CN201510163012
【发明人】梁砚琴, 赵鹏先, 唐宇, 王婧文, 陈宇曦, 宋航, 宋岩
【申请人】天津大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月8日
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