[发明专利]一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法

权利要求书

1.一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将钛盐和锆盐溶于盐酸溶液中，搅拌，形成前驱体溶胶；

（2）将表面活化处理过的短切碳纤维在前驱体溶胶中超声分散，然后转移至高压釜，在150～180℃，压力10～15atm下反应，形成钛酸锆涂层碳纤维；

（3）将上述钛酸锆涂层碳纤维浸入含铅盐水溶液中，超声分散后；转移至高压釜，在200～240℃，压力15～25atm下反应，最终形成锆钛酸铅涂层碳纤维。

2.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，钛盐为Ti(OC₄H₉)₄或TiCl₄；锆盐为ZrOCl₂·8H₂O或Zr(OC₄H₉)₄；铅盐为Pb(NO₃)₂。

3.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，钛盐、锆盐和铅盐的摩尔比为0.56：0.44：1～2。

4.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，钛盐的摩尔数与表面活化处理过的短切碳纤维的克数比为0.56：1。

5.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，步骤（1）中，搅拌时间为3～5h；盐酸溶液为浓盐酸和水的混合溶液，其中，浓盐酸和水的体积比为1:0.5～2。

6.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，步骤（2）中，短切碳纤维的长度为2～5mm。

7.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，步骤（2）中，短切碳纤维的表面活化处理为：利用浓硝酸对短切碳纤维进行表面活化24～48h。

8.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，步骤（2）中，超声分散时间为30～60min；在高压釜中反应时间为8～12h。

9.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将步骤（2）得到的钛酸锆涂层碳纤维用去离子水洗涤后，烘干，随后浸入含铅盐水溶液中，超声分散后；转移至高压釜反应，形成的锆钛酸铅涂层碳纤维用去离子水洗涤后，烘干，得到最终产品。

10.根据权利要求1所述的一种锆钛酸铅涂层碳纤维的两步水热制备方法，其特征在于，步骤（3）中，超声分散时间为30～60min；在高压釜中反应时间为24～72h。