[发明专利]一种自组装花状Ag@TiO2纳米颗粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种自组装花状Ag@TiO₂纳米颗粒的制备方法，主要包括以下步骤：(1)以银纳米线作为晶种，将其均匀的分散到一定量的去离子水中；(2)按比例量取一定量的三氯化钛溶液与银纳米线晶种溶液混合，在避光的条件下充分搅拌10~20分钟；(3)将上述混合溶液转移至水热反应釜中，在一定温度下加热一定时间，对所得沉淀物进行低速离心、洗涤、干燥即可获得自组装的花状Ag@TiO₂纳米颗粒。本发明原料简单，成本低，工艺设备要求低，在制备的过程中不会引入或产生其他杂质元素，既提高了产物的纯净度又降低了对环境的污染，所制备的自组装花状Ag@TiO₂纳米颗粒分散性稳定性优良、颗粒尺寸均匀，在传热、特殊催化等领域具有较高的应用价值。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，具体涉及一种自组装花状Ag@TiO₂纳米颗粒的制备方法。

背景技术

随着纳米科学技术的发展，对纳米材料的制备、性质与应用提出了更高的要求。近年来，由金属和半导体组成的核壳结构纳米复合材料的制备引起了人们广泛的研究兴趣。将金属与半导体相结合，使材料获得单一物质所不具备的特殊性能，如光学可调性、催化性能、光学非线性增强效应等，是构筑新型功能复合材料的重要组元，在微波吸收材料、催化剂、传热传质和生物等领域都有重要应用。核壳纳米复合材料通常以Ag、Au等贵金属为核，TiO₂、SiO₂等作为壳层物质。

TiO₂由于具有稳定、无毒、价廉等优点而成为最有应用前景的光催化材料。但TiO₂具有较大的禁带宽度和较低的量子效应，只对紫外光有响应，致使它对太阳光的利用率很低，且光激发TiO₂等半导体材料产生的电子易与空穴复合，导致光量子效率降低，因此影响了TiO₂等半导体材料的催化性能。由TiO₂半导体包覆金属Ag组成的核壳结构纳米材料，能有效结合金属和氧化物的特性，能够抑制电子与空穴的复合，从而提高TiO₂及其复合物的光催化性能。

目前，制备Ag@TiO₂纳米颗粒的方法主要有反相微乳液法、溶胶-凝胶法、水热法以及其中两种方法的结合。目前大多数研究者采用的制备原料以及制备方法较为复杂，其往往都引入了大量的有机物杂质，甚至产生有害的副产物，使其制造成本提高、操作复杂化、产物纯度降低以及对环境的造成污染等一系列问题，且都不能进行大批量的产业化生产。

因此，目前特别需要可以制备出Ag@TiO₂纳米材料的一种新方法，以降低生产成本，简化操作步骤，提高产物纯度，减少环境带来的污染问题，且能进行工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自组装花状Ag@TiO₂纳米颗粒的制备方法。该方法不需要任何的有机物以及其他催化剂，制备原料简单，方法易操作可行且适合大批量的工业化生产，采用水热法制备出了花状Ag@TiO₂纳米颗粒，花状颗粒是由若干个棒状Ag@TiO₂纳米颗粒自组装而成，棒状Ag@TiO₂纳米颗粒的长度为220-300nm。

本发明的自组装花状Ag@TiO₂纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：

（1）以银纳米线作为晶种，称取一定量的银纳米线并将其均匀的分散到适量的去离子水中，首先在磁力搅拌器上充分搅拌一定时间，然后再超声震荡一定时间，最后保持磁力搅拌；

（2）量取一定量的三氯化钛溶液迅速滴加到含有银纳米线晶种的混合液中，在避光的条件下充分搅拌均匀；