[發明專利]金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法有效

申請號：	200710131347.X	申請日：	2007-08-28
公開（公告）號：	CN101377004A	公開（公告）日：	2009-03-04
發明（設計）人：	郭雪梅	申請（專利權）人：	漢達精密電子（昆山）有限公司
主分類號：	C25D13/02	分類號：	C25D13/02;B01J21/06;B01J37/02
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地址：	21530***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	金屬工件表面制備催化活性氧化薄膜方法
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【說明書】：

【技術領域】

本發明是一種金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法，特別是一種制程簡單、高效與環保的金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法。

【背景技術】

傳統的涂裝技術主要有噴涂、靜電、粉體等方式的涂裝，但在環保方面都有不可避免的環境污染問題，如采用吹氣式噴槍涂裝作業，不但浪費油漆而且作業效率低。而電泳涂裝則是將金屬工件浸漬在電泳涂料槽子中作為陽極(或陰極)，在槽中另設對應的陰極(或陽極)，在兩極間通一定時間的直流電，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一種涂裝方法。電泳涂裝方法有如下優點：a.提高了產品的防腐性和裝飾性，同時簡化了表面處理的工藝流程和減少貴重金屬廢水排放量；b.大大減少廢水的排放量，從而降低成本。電泳涂裝在環境污染和所使用的有機化學物方面也有很高的環保性。其具體表現為：電泳涂裝使用水溶性涂料，涂料中80％以上是水分。與其它水溶性涂料相比，溶劑含量少，且因低濃度，無火災危險，涂料回收好，溶劑含量低，對水質和大氣污染少，對環境的污染也相應減少。電泳涂裝主要使用丙烯酸樹脂或環氧樹脂(無鉛)，對人體無特別的毒性。電泳涂裝過程中帶出的涂料可100％的回收利用。與噴涂法等相比，涂料的有效利用率可高于95％。電泳涂裝在實際應用中顯示出高效、優質、環保、經濟等優點，受到世界各國涂裝界的重視，所以電泳涂裝是今后涂裝發展最有前途的工藝之一。

隨著經濟的發展，人們的健康和環境意識逐漸增強，越來越希望生活在更加干凈美麗的環境中，市場對抗菌制品的需求也會越來越旺盛。

二氧化鈦薄膜在光照射下具有分解有機物和超親水性現象，因而引起廣泛關注。其防污、除臭、殺菌、防霧和“自清潔”等功能已被廣為開發。但是，二氧化鈦禁帶寬度較寬(E＝3.2eV)，只能吸收短波范圍(＜387nm)的太陽光能(只占全部太陽光能的1％)，使得太陽光能的利用率較低。因此，降低二氧化鈦的禁帶寬度，促使其光吸收范圍向可見光波長方向移動，是提高二氧化鈦光催化效能的有效手段之一。

常見的二氧化鈦薄膜的制備方法采用溶膠-凝膠法(Sol-gel)，化學氣相沉積法(CVD)，物理氣相沉積(PVD)、陰/陽極電沉積法、自組裝制膜等等；其制備方法和設備都相對比較復雜，成本高。曾有電泳涂裝方法(electrophoresis)在導電玻璃上鍍納米二氧化鈦薄膜，結果表明納米二氧化鈦薄膜在紫外光下是一種有較好催化效果的納米材料，但電泳涂裝方法制備二氧化鈦薄膜主要應用在導電玻璃、太陽能電池以及建筑材料行業，在3C產品的外觀件上還未見相關的報道，且該二氧化鈦薄膜無法在可見光下達到光催化的效果。

【發明內容】

本發明的主要目的在于提供一種制程簡單、高效與環保的金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法。

為達上述目的，本發明提供一種金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法，其包括以下步驟：提供一金屬工件；將該金屬工件的表面進行脫脂、酸洗、清洗及烘干處理；將烘干后的金屬工件的表面進行電泳涂裝處理，以形成二氧化鈦涂膜；將經電泳涂裝處理的金屬工件的表面進行稀土摻雜處理。

與現有技術相比較，本發明金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法具有以下優點：

1.制程和工藝簡單，量產性高(即高效)；

2.適合所有的金屬基材；

3.制備的涂膜具有抗菌/自潔等功效；

4.環保：幾乎不產生任何廢棄物，對環境相當友好；

5.光催化反應效果明顯改善。

在金屬工件上采用此電泳法制備二氧化鈦涂膜，制備的二氧化鈦涂膜可達到抗菌/自潔等功效。此法制備的產品，膜層均勻、厚度可控。且通過本方法處理的金屬工件表面具有抗菌、自潔等多種光催化功能，可以用在需要抗菌/自潔等訴求的3C產品的外飾件上，具有極好的產業化應用前景。

【附圖說明】

圖1是本發明金屬工件表面制備高催化活性二氧化鈦薄膜的方法的流程圖。