本申請涉及無機功能材料領(lǐng)域，特別是涉及一種鈦酸鉀納米纖維的制備方法及其應用。

背景技術(shù)：

鈦酸鉀纖維的制備方法主要包括溶體法、熔融法、助融劑法、急冷燒結(jié)結(jié)晶法燒結(jié)法、慢冷燒結(jié)結(jié)晶法、KDC法和水熱法。

燒結(jié)法工藝粗糙、晶體的結(jié)晶性不好；熔融法得到的晶體質(zhì)量變高了，但是因為要熔融，所以反應溫度高，能耗也高；助融劑法得到晶體的結(jié)晶性好，但是助融劑成本高，限制大規(guī)模生產(chǎn)；慢冷燒結(jié)法也存在能耗高的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鈦酸鉀納米纖維的制備方法及其應用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本申請實施例公開一種鈦酸鉀納米纖維的制備方法，包括：

(1)、將氧化鈦前驅(qū)物、氫氧化鉀礦化劑放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應釜中進行水熱反應，氫氧化鉀濃度為10～15mol/L；

(2)、水熱反應完成后采用去離子水對產(chǎn)物進行清洗至中性，生成鈦酸鉀納米纖維。

優(yōu)選的，在上述的鈦酸鉀納米纖維的制備方法中，所述步驟(1)中，加入去離子水使得反應容器的填充度控制在其溶劑的65～75％。

優(yōu)選的，在上述的鈦酸鉀納米纖維的制備方法中，所述步驟(1)中，水熱反應溫度為160～200℃，反應時間18～24小時。

優(yōu)選的，在上述的鈦酸鉀納米纖維的制備方法中，所述氧化鈦前驅(qū)物選自金紅石型二氧化鈦、銳鈦礦型二氧化鈦中的一種或其混合物。

本申請還公開了一種鈦酸鉀納米纖維在隔熱材料、復合材料增強劑、濾膜、隔膜材料和耐磨材料中的應用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明通過控制礦化劑的濃度，可以獲得轉(zhuǎn)化率高的納米鈦酸鉀纖維，所制備的納米鈦酸鉀纖維表面光滑，直徑約為10～20nm，長度為1～2μm左右。

本發(fā)明采用水熱法，成本低，能耗低，結(jié)晶質(zhì)量高。

具體實施方式

本發(fā)明通過下列實施例作進一步說明：根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權(quán)利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。

實施例1

以銳鈦礦型二氧化鈦作為前驅(qū)物，放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應釜中，加入氫氧化鉀作為礦化劑，加入去離子水使得反應容器的填充度控制在其溶劑的65％，氫氧化鉀濃度為10mol/L，水熱反應溫度為160℃，反應時間24小時，水熱反應完成后采用去離子水對產(chǎn)物進行清洗至中性，生成纖維表面光滑，直徑約為20nm，長度為2μm左右的纖維。

該納米鈦酸鉀纖維可應用于隔熱材料、復合材料增強劑、濾膜、隔膜材料和耐磨材料等。

實施例2

以金紅石型二氧化鈦作為前驅(qū)物，放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應釜中，加入氫氧化鉀作為礦化劑，加入去離子水使得反應容器的填充度控制在其溶劑的70％，氫氧化鉀濃度大于14mol/L，水熱反應溫度為180℃，反應時間24小時，水熱反應完成后采用去離子水對產(chǎn)物進行清洗至中性，生成纖維表面光滑，直徑約為10nm左右，長度為1μm左右的纖維。

該納米鈦酸鉀纖維可應用于隔熱材料、復合材料增強劑、濾膜、隔膜材料和耐磨材料等。

實施例3

以銳鈦礦型二氧化鈦作為前驅(qū)物，放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應釜中，加入氫氧化鉀作為礦化劑，加入去離子水使得反應容器的填充度控制在其溶劑的75％，氫氧化鉀濃度為15mol/L，水熱反應溫度為200℃，反應時間24小時，水熱反應完成后采用去離子水對產(chǎn)物進行清洗至中性，生成纖維表面光滑，直徑約為17nm，長度為2μm左右的纖維。

該納米鈦酸鉀纖維可應用于隔熱材料、復合材料增強劑、濾膜、隔膜材料和耐磨材料等。

最后，還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。