衍射峰较宽，说明制备的T1 2小球颗粒细小。
[0027]图2是实施例1产品制备过程中得到的1102非晶纳米小球和T12纳米小球的SEM图。从图(a) (b)中可以看出，制备的1102非晶纳米小球表面光滑，尺寸均匀，直径约为200nm。图(c) (d)为溶剂热反应后1102纳米小球产品的SEM图，纳米小球表面粗化，T12纳米小球由许多纳米颗粒组成。
[0028]图3是按照施例I条件制备的ZIF-8颗粒的SEM图。
[0029]图4是本发明实施例1产品Ti02/ZIF-8的电镜图，其中，(a) (b)为SEM图，(c) (d)为TEM图。从图中可以看出，表面原味沉积ZIF-8以后，1102纳米小球的表面发生了变化，有很多大的颗粒，形貌类似图3制备的ZIF-8。TEM图片进一步证明了制备地复合材料为核壳结构，内部为规整的纳米小球，小球外面有许多ZIF-8颗粒。
[0030]图5实施例1产品的N2吸附-脱附曲线，同时也给出了 ZIF-8和T1 2纳米小球的N2吸附-脱附曲线。通过吸附量计算得，T1 2/ZIF-8、ZIF-8和T12纳米小球的BET比表面积分别为 300.4 m2/g、399.5 m2/g 和 250.0 m2/g。
[0031]实施例2
(I)将10.21g钛酸四丁酯加入到20L乙二醇溶液中，室温搅拌均匀12h后加入到无水丙酮中，快速搅拌30 min后静置2h ;将白色悬浊液经过离心分离、水和乙醇洗涤并干燥，得到均匀的打02非晶纳米小球；然后将这些粉体加入到30%的四甲基氢氧化铵水溶液中，200°C下反应24 h，最后经过离心分离、水和乙醇洗涤并干燥，得到T12纳米小球。
[0032](2)将制备的T1/j、球0.1 g加入到40 mL摩尔浓度为0.01mol/L的Zn (NO3)2.6H20甲醇溶液中搅拌lh，再加入40 mL摩尔浓度为0.08mol/L的2-甲基咪唑甲醇溶液中，继续搅拌4 h，离心分离、水和乙醇洗涤并干燥，得到Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料。
[0033]图6是本发明实施例2产品的SEM图，T12纳米小球外面有许多ZIF-8颗粒。
[0034]实施例3
(I)将5.45g钛酸四丁酯加入到20L乙二醇溶液中，室温搅拌均匀12h后加入到无水丙酮中，快速搅拌30 min后静置2h ;将白色悬浊液经过离心分离、水和乙醇洗涤并干燥，得到均匀的T12非晶纳米小球；然后将这些粉体加入到25%的四甲基氢氧化铵水溶液中，180°C下反应12 h，最后经过离心分离、水和乙醇洗涤并干燥，得到T12纳米小球。
[0035](2)将制备的1102小球0.1 g加入到40 mL摩尔浓度为0.1 mo I/L的Zn(NO3)2.6H20甲醇溶液中搅拌lh，再加入40 mL摩尔浓度为1.2 mo I/L的2-甲基咪唑甲醇溶液中，继续搅拌2 h，离心分离、水和乙醇洗涤并干燥，得到Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料。
[0036]图7是本发明实施例3产品的SEM图，T12纳米小球外面有许多ZIF-8颗粒。
【主权项】
1.一种Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)T12纳米小球制备 首先将钛酸四丁酯加入到乙二醇溶液中，室温下搅拌均匀后加入到无水丙酮中，快速搅拌后静置，经过离心分离、洗涤和干燥，得到均匀的非晶纳米小球；然后将这些粉体加入到四甲基氢氧化铵水溶液中，160~200°C下反应，最后经过离心分离、洗涤和干燥，得到T12纳米小球； (2)Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料制备 将步骤(I)制备的1102小球加入到Zn (NO 3)2.6H20的甲醇溶液中搅拌混合，再加入2-甲基咪唑的甲醇溶液继续搅拌，然后离心分离、洗涤和干燥，得到Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料。2.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)中所述钛酸四丁酯在乙二醇中的摩尔浓度为0.2-1.5 mmol/Lo3.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)中所述混合溶液在室温搅拌均匀的时间为12~24 h，在无水丙酮中的快速搅拌时间为10~30 min，静置时间为1~2 h。4.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)中所述的四甲基氢氧化铵水溶液的浓度为20-30%，所述反应时间为12~48 h。5.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:所述Zn (NO3)2.6H20和2-甲基咪唑的摩尔比为1:8~1:12，Zn (NO3)2.6H20的摩尔浓度为0.01-0.1 mol/L，2-甲基咪唑的摩尔浓度为0.08-1.2mol/L。6.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中所述的将步骤(I)制备的1102小球加入到Zn(NO3)2.6Η20的甲醇溶液中搅拌混合时间为0.5~lh。7.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中加入2-甲基咪唑的甲醇溶液后继续搅拌时间为l~4h。8.按权利要求1所述的Ti02/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)和步骤(2)中所述洗涤分别采用水和乙醇对产品洗涤。
【专利摘要】本发明公开了一种TiO2/ZIF-8核壳结构纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：首先将钛酸四丁酯加入到乙二醇溶液中，搅拌均匀后加入到无水丙酮中，快速搅拌后静置，经过分离、洗涤和干燥，得到TiO2非晶纳米小球；然后将这些纳米小球加入到四甲基氢氧化铵水溶液中，160~200℃下反应后，经过分离、洗涤和干燥，得到TiO2纳米小球；再将制备的TiO2小球加入到Zn(NO3)2·6H2O的甲醇溶液中搅拌，再加入2-甲基咪唑的甲醇溶液，经过分离、洗涤和干燥，得到TiO2/ZIF-8核壳结构纳米复合材料。本发明制备条件温和，工艺简单；合成的TiO2/ZIF-8复合材料尺寸均匀，分散性良好，有望应用于气体分离、光电材料或光催化材料等方面。
【IPC分类】B01J31/38, C02F1/28, C02F101/30, B01J20/22, B01D53/86
【公开号】CN105170097
【申请号】
【发明人】刘琪, 许淼, 陶锋, 王志俊, 刘峰
【申请人】安徽工程大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月29日