本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一步模板-水热法制备双壳层中空微纳结构tio2微球的方法。
背景技术：
目前，双壳层中空微球的合成方法较为单一，一般都是利用硬模板法，通过多步反应进行层层包覆获得双壳层中空结构微球。其基本原理是利用钛源前驱体与模板剂间的作用力，如静电作用、氢键、共价键等，将tio2沉积在模板表面而得到包覆结构，再通过煅烧或萃取等方法去除模板剂，从而得到单壳中空结构纳米tio2微球，进一步通过类似操作在tio2表面再次沉积模板剂，然后模板表面水解钛源，最后在通过选择性的刻蚀或者煅烧除去模板剂，可以获得双壳层的空心结构。
虽然上述模板法已被证明可以成功制得双壳层中空tio2微球，但存在一些不足之处，主要体现在：1）复杂的多步合成过程的必要性；2）操作过程繁琐，容错率过高。探索更为简易、高效的制备工艺对现代科研工作者们来说是迫切需求的。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供双壳层中空微纳结构tio2微球及其制备方法。克服了传统多模板辅助、多步包覆及选择性刻蚀等复杂操作制备双壳层中空结构，工艺简单易行，原料廉价易得。同时，反应中不涉及任何表面活性剂杜绝传统工艺中的助稳定剂、制孔剂、气泡剂等有机溶剂的污染和所带来的一系列后处理问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一步模板-水热法制备双壳层中空微纳结构tio2微球的方法，其特征在于：
具体包括以下步骤，以下均为质量份，
称取15~30份葡萄糖和1~3份六氟钛酸铵（(nh4)2tif6），溶于一定量的去离子水中，搅拌均匀；
将混合液移入水热釜中，在190℃反应18~24h，离心水洗数次，得到黑色粉末；
最后将黑色粉末在马弗炉中进行高温处理，在550℃下高温煅烧4h，收集白色粉末，即双壳层中空微纳结构tio2微球。
双壳层中空微纳结构tio2微球，其特征在于：如权利要求1所述的制备方法所制得的双壳层中空微纳结构tio2微球为中空结构，其内壳粒径约为500nm~600nm，外壳粒径约为1~2μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用一步模板-水热法制备了双壳层中空微纳结构tio2微球，其优势主要体现在：
1）绿色环保、节省资源：过程中不涉及任何表面活性剂，杜绝传统工艺中的助稳定剂、制孔剂、气泡剂等有机溶剂的污染和所带来的一系列后处理问题；
2）工艺简单、高效清洁：同时以无毒无害的无水乙醇作为溶剂、葡萄糖作为原料通过不锈钢高温水热釜进行反应，反应过程一步完成，操作简单、时间较短。
是一种清洁、环保、绿色的双壳层中空微纳结构tio2微球合成方法。
附图说明
图1是不同倍数下观察的双壳层中空微纳结构tio2微球tem。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明提供一种一步模板-水热法制备双壳层中空微纳结构tio2微球的方法，其特征在于：
具体包括以下步骤，以下均为质量份，
称取15~30份葡萄糖和1~3份六氟钛酸铵（(nh4)2tif6），溶于一定量的去离子水中，搅拌均匀；
将混合液移入水热釜中，在190℃反应18~24h，离心水洗数次，得到黑色粉末；
最后将黑色粉末在马弗炉中进行高温处理，在550℃下高温煅烧4h，收集白色粉末，即双壳层中空微纳结构tio2微球。
双壳层中空微纳结构tio2微球，其特征在于：如权利要求1所述的制备方法所制得的双壳层中空微纳结构tio2微球为中空结构，其内壳粒径约为500nm~600nm，外壳粒径约为1~2μm。
实施例1
以下均为质量份，
称取15份葡萄糖和1份(nh4)2tif6，溶于一定量的去离子水中，搅拌均匀；将混合液移入水热釜中，在190℃反应24h，离心水洗数次，得到黑色粉末；最后将黑色粉末在马弗炉中进行高温处理，在550℃下高温煅烧4h，收集白色粉末，即双壳层中空微纳结构tio2微球。
实施例2
以下均为质量份，
称取20份葡萄糖和2份(nh4)2tif6，溶于一定量的去离子水中，搅拌均匀；将混合液移入水热釜中，在190℃反应20h，离心水洗数次，得到黑色粉末；最后将黑色粉末在马弗炉中进行高温处理，在550℃下高温煅烧4h，收集白色粉末，即双壳层中空微纳结构tio2微球。
实施例3
以下均为质量份，
称取30份葡萄糖和1份(nh4)2tif6，溶于一定量的去离子水中，搅拌均匀；将混合液移入水热釜中，在190℃反应18h，离心水洗数次，得到黑色粉末；最后将黑色粉末在马弗炉中进行高温处理，在550℃下高温煅烧4h，收集白色粉末，即双壳层中空微纳结构tio2微球。
参见图1，从图1的左右中可以看出通过一步模板-水热法可以成功制得双壳层中空微纳结构tio2微球，其内壳粒径大约在400nm左右，外壳粒径约为1-1.5μm。空心结构明显，每个球体均成单分散状态，形貌规整。
本发明提供的一步模板-水热法其主要是利用在高压高温下葡萄糖快速的碳化成核优先形成单分散的碳微球作为模板，同时结合(nh4)2tif6水解速度较慢，在第二阶段进行钛源的水解及部分包覆生成ti(oh)4与tio2；第三阶段利用葡萄糖碳化过程中部分形成的低聚糖进行再次脱水形成c球，最后生成的ti(oh)4进行脱水反应再次沉积tio2。反应过程中通过调整葡萄糖与(nh4)2tif6的浓度，达到现有理论效果的同时节约能源、绿色环保。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。