本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦、鐵鈦雙金屬納米顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

二氧化鈦化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、無毒性、高活性和分散性，儲量豐富、廉價易得等一系列優(yōu)點，一直以來都受到了科研工作者的青睞。二氧化鈦被廣泛應(yīng)用于抗紫外材料、紡織、光催化觸媒、自潔玻璃、防曬霜、涂料、油墨、食品包裝材料、造紙工業(yè)、航天工業(yè)、鋰電池中。納米氧化鐵是一種多功能材料，納米氧化鐵顆粒具有高的表面原子數(shù)、比表面積和表面能，從而表現(xiàn)出小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量8子隧道效應(yīng)等特點，具有良好的光學(xué)性質(zhì)、磁性、催化性能等。廣泛的應(yīng)用于磁流體、微波吸收材料、磁記錄材料、催化劑載體、水處理和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。但納米材料容易產(chǎn)生團(tuán)聚，因而制備納米顆粒與石墨烯的復(fù)合成為提高性能的一種途徑。石墨烯負(fù)載二氧化鈦顆?？商岣咂涔獯呋阅芤约半娦阅?，石墨烯上負(fù)載氧化鐵顆粒也可提高其電性能。目前，主要通過氧化石墨烯上制備以上氧化物納米顆粒，利用的是氧官能團(tuán)的活性通過化學(xué)鍵沉積金屬氧化物。通過石墨層本身的分子鍵沉積金屬氧化物將有利于提高制備效率和金屬氧化物的均勻性。在制備鈷、鐵氧化物納米顆粒方面，已經(jīng)發(fā)明了一種基于金屬離子形成絡(luò)合物，然后與石墨烯形成分子鍵的-作用，從而制備出具有良好均勻性的金屬氧化物納米顆粒，但對于鈦納米顆粒的方法，由于很難形成鈦的絡(luò)合物，因此，很難利用以上方法在石墨烯表面制備出鈦氧化物納米顆粒。

為克服以上石墨烯表面制備二氧化鈦納米顆粒的不足，本發(fā)明公開一種通過形成二氧化鈦納米膠體，在DMF的修飾下與石墨烯產(chǎn)生良好的吸附作用，從而能在石墨烯表面沉積成為二氧化鈦的前驅(qū)體，通過加熱后能形成二氧化鈦納米顆粒。工藝過程簡單、適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦、鐵鈦雙金屬納米顆粒及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：通過對鈦酸四丁酯的水解反應(yīng)的控制，使水解產(chǎn)生的TiO₂形成納米膠體，納米膠體在DMF的修飾下與石墨烯具有良好的吸附作用，在水熱條件下非晶二氧化鈦在石墨烯上形成均勻沉積，最后通過加熱可形成二氧化鈦納米顆粒。利用該材料，采用我們已有的鐵氧化納米顆粒制備方法，進(jìn)一步可以在石墨烯表面制備鐵鈦雙金屬復(fù)合氧化物納米顆粒，具體的，

本發(fā)明的一種多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的制備方法，包括以下步驟：

S10，膨脹石墨在DMF溶劑中經(jīng)超聲震蕩后生成多層石墨烯DMF溶液；

S20，通過鈦酸四丁酯的水解反應(yīng)生成二氧化鈦納米膠體，二氧化鈦納米膠體在多層石墨烯DMF溶液中均勻沉積在石墨烯上，生成多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體，烘干后得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體；

S30，加熱干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體，得到多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒。

優(yōu)選地，S10中，在DMF溶劑中加入膨脹石墨，超聲震蕩2-5小時后，使膨脹石墨剝離成多層石墨烯，形成多層石墨烯DMF溶液，膨脹石墨的質(zhì)量相對于DMF溶劑的體積之比為1.67-2.78mg/ml。

優(yōu)選地，S20中具體包括以下步驟：

S201，在多層石墨烯DMF溶液中加入冰醋酸和蒸餾水，攪拌3-5分鐘后，邊攪拌邊加入鈦酸四丁酯之后，再繼續(xù)攪拌20-30分鐘，然后倒入具有聚四氟乙烯襯底的水熱反應(yīng)釜中，溶液在反應(yīng)釜中的填充度為30-40％，在90℃-130℃下保溫2-6小時后冷卻至室溫，溶液中生成多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體，

S202，將水熱反應(yīng)釜中的溶液用水和酒精各離心清洗3-5次后在干燥箱中60℃-70℃干燥24-48小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體。

優(yōu)選地，S30中，將干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下400℃-600℃煅燒1.5-3小時得到多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒。

優(yōu)選地，S20中，蒸餾水與冰醋酸的體積比為25∶1-50∶1，冰醋酸與DMF溶劑的體積百分比為5.5％-11.1％。

優(yōu)選地，S20中，鈦酸四丁酯相對于DMF溶劑的摩爾比為14.7mmol/L-58.8mmol/L。

本發(fā)明的一種多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，通過上述制備方法制得，所負(fù)載的二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

在上述多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的表面繼續(xù)制備鐵氧化物納米顆粒，其過程如：

本發(fā)明的一種多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的制備方法。S40，在多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的基礎(chǔ)上負(fù)載鐵氧化物，包括以下步驟：

S401，量取體積比為8∶2-9∶1的DMF和蒸餾水，混合作為混合溶劑，加入多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，攪拌5-10分鐘，

S402，加入四水合氯化亞鐵和無水醋酸鈉，攪拌3-5分鐘，倒入水熱反應(yīng)釜，溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為30-40％，在100℃-120℃溫度下保溫2-4小時后冷卻至室溫，

S403，將水熱反應(yīng)釜中的溶液用酒精離心清洗3-5次，清洗后的溶液在干燥箱中60℃-70℃干燥24-48小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

優(yōu)選地，S401中，多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的加入量相對于混合溶劑的體積之比為3.0mg/ml-4.0mg/ml；S402中，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為12mmol/L-48mmol/L，無水醋酸鈉的濃度為0.19mol/L～0.24mol/L。

本發(fā)明的一種多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒，通過上述的制備方法制得。

采用本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、在制備多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的過程中，多層石墨烯是通過超聲法制備，制備過程簡單，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，石墨烯表面石墨烯完整，表面不含有含氧官能團(tuán)，因而多層石墨烯表面的活性低；采用DMF和水的混合液，有效地減小了溶劑中的水的含量，從而有利于抑制鈦酸四丁酯的水解，在水溶液中添加冰醋酸，使溶液呈現(xiàn)酸性，通過冰酸酸量的控制可以控制水解的速度，從而使產(chǎn)生的TiO₂膠體和顆粒小，數(shù)量多，不易團(tuán)聚；DMF具有吸附在二氧化鈦膠體表面的作用，DMF的吸附一方面阻止二氧化鈦的顆粒的長大，另一方面DMF與石墨烯具有良好的吸附作用，從而使用納米二氧化鈦膠體能被吸附于石墨烯表面；制備的納米二氧化鈦在石墨烯表面顆粒大小小于20nm，顆粒分布均勻，顆粒之間具有空隙，可以為進(jìn)一步在石墨烯表面沉積其它氧化物納米顆粒提供空間。

2、在多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的表面繼續(xù)制備鐵氧化物納米顆粒的過程中，所用石墨烯為非氧化多層石墨烯，二氧化鈦和鐵氧化物在石墨烯表面都為均勻沉積，因此，獲得的復(fù)合氧化物納米顆粒復(fù)合均勻；該方法制備的二氧化鈦納米顆粒和鐵氧化物納米顆粒結(jié)晶好，粒徑小，比表面積較大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒以及多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬納米顆粒的制備方法的步驟流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的掃描電鏡圖；

圖3為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的掃描電鏡圖；

圖4為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的透射電鏡圖；

圖5為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的透射電鏡圖；

圖6為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的XRD圖譜；

圖7為本發(fā)明實施例的層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的XRD圖譜。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖1，所示為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒以及多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬納米顆粒的制備方法的步驟流程圖，其包括以下步驟：

S10-S30為多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的制備方法。具體地，

S10，膨脹石墨在DMF溶劑中經(jīng)超聲震蕩后生成多層石墨烯DMF溶液。具體地，在DMF溶劑中加入膨脹石墨，超聲震蕩2-5小時后，使膨脹石墨剝離成多層石墨烯，形成多層石墨烯DMF溶液，膨脹石墨的質(zhì)量相對于DMF溶劑的體積之比為1.67-2.78mg/ml。

S20，通過鈦酸四丁酯的水解反應(yīng)生成二氧化鈦納米膠體，二氧化鈦納米膠體在多層石墨烯DMF溶液中均勻沉積在石墨烯上，生成多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體，烘干后得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體。具體地，S201，在多層石墨烯DMF溶液中加入冰醋酸和蒸餾水，攪拌3-5分鐘后，邊攪拌邊加入鈦酸四丁酯之后，再繼續(xù)攪拌20-30分鐘，然后倒入具有聚四氟乙烯襯底的水熱反應(yīng)釜中，溶液在反應(yīng)釜中的填充度為30-40％，在90℃-130℃下保溫2-6小時后冷卻至室溫，溶液中生成多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體，S202，將水熱反應(yīng)釜中的溶液用水和酒精各離心清洗3-5次后在干燥箱中60℃-70℃干燥24-48小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體。其中，蒸餾水與冰醋酸的體積比為25∶1-50∶1，冰醋酸與DMF溶劑的體積百分比為5.5％-11.1％，鈦酸四丁酯相對于DMF溶劑的摩爾比為14.7mmol/L-58.8mmol/L。

S30，加熱干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體，得到多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒。具體地，將干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米膠體轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下400℃-600℃煅燒1.5-3小時得到多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒。

其中，S40為在多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的基礎(chǔ)上再負(fù)載鐵氧化物納米顆粒的步驟，具體包括：

S401，量取體積比為8∶2-9∶1的DMF和蒸餾水，混合作為混合溶劑，加入多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，攪拌5-10分鐘。其中，多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的加入量相對于混合溶劑的體積之比為3.0mg/ml-4.0mg/ml，S402中，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為12mmol/L-48mmol/L，無水醋酸鈉的濃度為0.19mol/L～0.24mol/L。

S402，加入四水合氯化亞鐵和無水醋酸鈉，攪拌3-5分鐘，倒入水熱反應(yīng)釜，溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為30-40％，在100℃-120℃溫度下保溫2-4小時后冷卻至室溫。

S403，將水熱反應(yīng)釜中的溶液用酒精離心清洗3-5次，清洗后的溶液在干燥箱中60℃-70℃干燥24-48小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

以下通過幾個具體應(yīng)用實施例來說明本發(fā)明的實施過程。

實施例1

參見圖1，將9mlDMF和20mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散2小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為2.22mg/ml。在混合溶液中加入0.6ml冰醋酸和20ul蒸餾水，并攪拌5分鐘，加入80ul鈦酸四丁酯攪拌至30分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是30∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比6.7％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是23.5mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為30％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為120℃、反應(yīng)時間為2小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌3次。用干燥箱以60℃干燥24小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下500℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取8mlDMF和2ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒30mg，攪拌5分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積3.0mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為8∶2。在混合溶液中加入189mg無水醋酸鈉，60mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.23mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為30mmol/L，攪拌5分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為30％。在100℃溫度下保溫2小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗3次，清洗后的溶液在干燥箱中60℃干燥24小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

參見圖2-7所示，圖2為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的掃描電鏡圖；圖3為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的掃描電鏡圖；圖4為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的透射電鏡圖；圖5為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的透射電鏡圖；圖6為本發(fā)明實施例的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒的XRD圖譜，入射角為13°時取得峰值；圖7為本發(fā)明實施例的層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒的XRD圖譜，入射角為13.5°時取得峰值。

實施例2

參見圖1，將9mlDMF和25.02mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散4小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為2.78mg/ml。在混合溶液中加入1ml冰醋酸和20ul蒸餾水，并攪拌5分鐘，加入200ul鈦酸四丁酯攪拌至30分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是50∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比11.1％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是58.8mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為40％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)時間為4小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌5次。用干燥箱以67℃干燥28小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下600℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取8.5mlDMF和1.5ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒30mg，攪拌9分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積3.9mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為8.5∶1.5。在混合溶液中加入172mg無水醋酸鈉，48mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.21mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為24mmol/L，攪拌5分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為40％。在100℃溫度下保溫2小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗4次，清洗后的溶液在干燥箱中65℃干燥28小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

實施例3

參見圖1，將9mlDMF和15mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散3小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為1.67mg/ml。在混合溶液中加入0.5ml冰醋酸和12.5ul蒸餾水，并攪拌3分鐘，加入50ul鈦酸四丁酯攪拌至25分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是40∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比5.5％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是14.7mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為35％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為90℃、反應(yīng)時間為6小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌4次。用干燥箱以65℃干燥33小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下400℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取9mlDMF和1ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒40mg，攪拌7分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積4mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為9∶1。在混合溶液中加入164mg無水醋酸鈉，72mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.2mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為24mmol/L，攪拌5分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為35％。在100℃溫度下保溫2小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗5次，清洗后的溶液在干燥箱中68℃干燥32小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

實施例4

參見圖1，將9mlDMF和18.45mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散5小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為2.05mg/ml。在混合溶液中加入0.6ml冰醋酸和16.7ul蒸餾水，并攪拌4分鐘，加入100ul鈦酸四丁酯攪拌至26分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是35∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比6.7％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是29.4mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為33％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為110℃、反應(yīng)時間為2小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌3次。用干燥箱以69℃干燥35小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下550℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取8mlDMF和2ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒36mg，攪拌6分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積3.6mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為8∶2。在混合溶液中加入200mg無水醋酸鈉，96mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.24mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為48mmol/L，攪拌5分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為40％。在120℃溫度下保溫4小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗3次，清洗后的溶液在干燥箱中70℃干燥36小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

實施例5

參見圖1，將9mlDMF和25mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散6小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為2.78mg/ml。在混合溶液中加入0.7ml冰醋酸和28ul蒸餾水，并攪拌5分鐘，加入150ul鈦酸四丁酯攪拌至27分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是25∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比7.8％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是44.1mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為37％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為100℃、反應(yīng)時間為3小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌3次。用干燥箱以66℃干燥40小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下500℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取8.3mlDMF和1.7ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒37mg，攪拌5分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積3.7mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為8.3∶1.7。在混合溶液中加入156mg無水醋酸鈉，24mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.19mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為12mmol/L，攪拌5分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為38％。在100℃溫度下保溫4小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗4次，清洗后的溶液在干燥箱中66℃干燥41小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

實施例6

參見圖1，將9mlDMF和15mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散2小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為1.67mg/ml。在混合溶液中加入0.8ml冰醋酸和17.8ul蒸餾水，并攪拌5分鐘，加入160ul鈦酸四丁酯攪拌至28分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是45∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比8.9％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是47mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為32％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為120℃、反應(yīng)時間為5小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌3次。用干燥箱以68℃干燥46小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下450℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取8mlDMF和2ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒38mg，攪拌10分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積3.8mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為8∶2。在混合溶液中加入180mg無水醋酸鈉，60mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.22mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為30mmol/L，攪拌5分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為30％。在110℃溫度下保溫3小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗5次，清洗后的溶液在干燥箱中66℃干燥44小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

實施例7

參見圖1，將9mlDMF和21.78mg膨脹石墨混合，混合溶液在超聲儀上進(jìn)行超聲波振蕩分散7小時，得到本發(fā)明需要的多層石墨烯溶液。膨脹石墨相對于混合溶劑體積為2.42mg/ml。在混合溶液中加入0.9ml冰醋酸和30ul蒸餾水，并攪拌3分鐘，加入180ul鈦酸四丁酯攪拌至29分鐘。冰醋酸∶蒸餾水的體積比是30∶1，冰醋酸相對于混合溶液的體積百分比10.1％，鈦酸四丁酯相對于混合溶劑的摩爾比例是52.9mol/L。將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)入到30ml的水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為30％，放入馬弗爐中，并設(shè)置好反應(yīng)溫度為120℃、反應(yīng)時間為4小時，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫。最后將反應(yīng)完成后的產(chǎn)物用酒精洗滌，離心機(jī)分離，倒去上層清夜，重復(fù)洗滌4次。用干燥箱以60℃干燥48小時。將得到的樣品轉(zhuǎn)入坩堝放入管式爐中，在氬氣環(huán)境下500℃煅燒2小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒，二氧化鈦為銳鈦礦晶型，粒徑小于20nm。

量取9mlDMF和1ml蒸餾水相混作為混合溶劑，在混合溶劑中加入上一步中得到的多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒35mg，攪拌8分鐘使溶液混合均勻。其中多層石墨烯負(fù)載二氧化鈦納米顆粒相對于混合溶劑的體積3.5mg/ml，DMF∶蒸餾水體積比為9∶1。在混合溶液中加入197mg無水醋酸鈉，60mg四水合氯化亞鐵，無水醋酸鈉的濃度為0.24mol/L，四水合氯化亞鐵相對于混合溶劑的摩爾比為30mmol/L，攪拌4分鐘；倒入水熱反應(yīng)釜中，使溶液在水熱反應(yīng)釜中的填充度為33％。在110℃溫度下保溫2小時后冷卻至室溫；從水熱反應(yīng)釜中取出，使用酒精進(jìn)行離心清洗4次，清洗后的溶液在干燥箱中60℃干燥48小時，得到干燥的多層石墨烯負(fù)載鐵鈦雙金屬氧化物納米顆粒。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的示例性實施例是說明性的而非限制性的。盡管結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的一個或多個實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離通過所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種形式和細(xì)節(jié)的改變。