一种氮化钛纳米线的制备方法与流程

本发明涉及纳米材料制备技术领域，特别涉及氮化钛纳米线的制备。

背景技术：

纳米技术起源于上世纪90年代，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1～100nm)的材料。由于其较小的结构组成，会显示出一些新奇的物理化学性质（纳米效应），这些性质会提高性能，因此引起了对纳米材料制备的广泛探索。

氮化钛具有高熔点、高硬度、低摩擦系数、高温化学稳定性及优良的导热性能、导电性能等优点，目前主要被应用于机械加工、装饰材料和储能等领域。因此合成各种纳米形貌的氮化钛纳米材料，有望提高其在各应用领域的性能。氮化钛一般通过二氧化钛高温氮化制备而得，如cn104240967b合成了氮化钛纳米线阵列，它先通过盐酸水热法合成二氧化钛纳米线阵列，再在1000℃高温氨气氮化得到氮化钛纳米线。高温氮化制备条件苛刻，且纳米形貌容易二次生长变形。因此的探寻其它制备纳米氮化钛纳米线的方法。

技术实现要素：

本发明提供一种工艺简单，品质稳定的氮化钛纳米线的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

(1)取1份氮化钛颗粒和1～50份碱金属氢氧化物，倒入5～200份的水中搅拌混合。

(2)将混合物整体倒入反应釜中，填充度50～85％，在烘箱中进行热处理。热处理结束后得沉淀物。用0.5mol/l盐酸洗至中性，离心，60℃真空干燥即得氮化钛纳米线。

上述步骤(1)中所述氮化钛颗粒包括纳米氮化钛和微米氮化钛中的一种或两种混合物。

上述步骤(1)中所述碱金属氢氧化物包括氢氧化锂，氢氧化钠，氢氧化钾中的一种或任意几种混合物。

上述步骤(2)中所述热处理温度为120℃～240℃，反应时间为8～36小时。

本发明的工作原理为：

在水热碱性环境中，氮化钛颗粒通过ostwald生长机理转变为氮化钛纳米线形貌。

本发明的有益效果为：

本发明的制备方法具有操作简便易行，可重复性强，成本低的特点。

附图说明

图1为实施例1和5中制备的氮化钛纳米线的x-射线衍射图谱。

图2为实施例1和5中制备的氮化钛纳米线的扫描电镜照片。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。

参见附图，本发明为一种氮化钛纳米线的制备方法，其特征在于，包括：

实施例1

(1)取1份纳米氮化钛和1份氢氧化锂，倒入5份的水中搅拌混合。

(2)将混合物整体倒入反应釜中，填充度50％，在烘箱中120℃热处理36小时。热处理结束后得沉淀物。热处理结束后得沉淀物。用0.5mol/l盐酸洗至中性，离心，60℃真空干燥即得氮化钛纳米线。

实施例2

(1)取1份微米氮化钛和10份氢氧化钠，倒入50份的水中搅拌混合。

(2)将混合物整体倒入反应釜中，填充度60％，在烘箱中160℃热处理30小时。热处理结束后得沉淀物。用0.5mol/l盐酸洗至中性，离心，60℃真空干燥即得氮化钛纳米线。

实施例3

(1)取1份纳米氮化钛和30份氢氧化钾，倒入100份的水中搅拌混合。

(2)将混合物整体倒入反应釜中，填充度70％，在烘箱中200℃热处理15小时。热处理结束后得沉淀物。热处理结束后得沉淀物。用0.5mol/l盐酸洗至中性，离心，60℃真空干燥即得氮化钛纳米线。

实施例4

(1)取1份微米氮化钛和50氢氧化钾，倒入200份的水中搅拌混合。

(2)将混合物整体倒入反应釜中，填充度85％，在烘箱中240℃热处理8小时。热处理结束后得沉淀物。热处理结束后得沉淀物。用0.5mol/l盐酸洗至中性，离心，60℃真空干燥即得氮化钛纳米线。

参见附图，图1为实施例1和4中制备的氮化钛纳米线x-射线衍射图谱。其中，横坐标是角度；纵坐标是相对强度。对比标准卡片（jcpds：87-0632）后，可以看出所制备的材料相结构为氮化钛相。

图2为实施例1和4中制备的氮化钛纳米线的扫描电镜照片。从图中可以看出，所得到的复合材料为纳米线形貌，且尺寸均一。

本发明并不局限上述所列举的具体实施方式，本领域的技术人员可以根据本发明工作原理和上面给出的具体实施方式，可以做出各种等同的修改、等同的替换、部件增减和重新组合，从而构成更多新的实施方式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种氮化钛纳米线的制备方法。以氮化钛颗粒为原料，在水热碱性环境中，通过Ostwald生长机制使其转变为氮化钛纳米线形貌，纳米线有利于电子的径向传输，与颗粒相比能提高其导电性。在其广泛的应用方向中，具有进一步提高性能的潜力。

技术研发人员：郭珺
受保护的技术使用者：郭珺
技术研发日：2017.08.28
技术公布日：2017.11.24