分级结构材料是目前材料科学领域里一个重要的分支,通常会比普通的微米、纳米材料表现出更加优异的物理和化学性能,不仅显示出纳结构单元的特性,而且又展现出了结构整体的优越的协同效应。材料的分级结构还具有不同的结构可设计性和结构可调性,复杂的整体结构为不同的应用领域提供了多种选择。在本文中,我们采用水热法制备具有分级结构的Te@C-TiO₂复合物,并研究其光催化性能。同时,受仿生微纳结构的启发,我们对分级结构的Te@C-TiO₂复合物进行简单的低表面能物质处理,研究其超疏水性及其应用。具体研究内容如下:以Te纳米线为模板,葡萄糖为碳源,硫酸氧钛为钛源,采用两步水热法,通过煅烧制备出碳化纳米纤维负载TiO₂光催化剂。利用SEM、TEM、EDS、XRD、TG等测试方法对其形貌、结构、晶型、负载量进行表征。以甲基橙染料为污染物,研究碳化纳米纤维负载TiO₂光催化剂降解水中有机染料的性能。研究结果表明:碳化纳米纤维负载TiO₂光催化剂对甲基橙的光降解效率随着负载量升高先逐渐增大然后趋于稳定,且负载量在57.63%时降解甲基橙效果最好。而且改法制备得到的碳化纳米纤维负载TiO₂的光催化活性高于P25纳米粒子的光催化活性。利用上述制备Te@C的方法,通过调节水热反应时间和Te纳米线模板的添加量来制备不同直径的Te@C纳米线,然后利用水热法在其表面生长TiO₂纳米粒子最后得到不同分级结构的Te@C-TiO₂复合物。受仿生结构的启发,这种分级结构的复合物经低表面能物质处理后可以用作超疏水表面。研究结果表明:经过低表面能处理的分级结构Te@C-TiO₂复合物表现出良好的超疏水性。研究中发现,Te@C纳米线的直径对分级结构Te@C-TiO₂复合物涂层表面的超疏水性能有着重要的影响。其中,直径为200 nm Te@C纳米线制备的分级结构Te@C-TiO₂复合物表面具有最佳的超疏水性。此外,由于其独特的自成膜性,分级结构Te@C-TiO₂复合物很容易负载到聚酯织物上以生成牢固的超疏水织物。这种超疏水织物表现出优异的机械耐久性和显著的耐刀划,砂纸磨损,洗涤和酸碱腐蚀。而且,牢固的超疏水织物还能够用于油水分离并拥有很高的分离效率。