[發明專利]用于光催化的納米二氧化鈦薄膜的制備方法

無效

• 申請號: 200810156820.4
• 申請日: 2008-10-15
• 公開（公告）號: CN101385967A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 李東
• 申請（專利權）人: 張家港市普生光電有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J35/02;A61L9/22;C01G23/053
• 代理公司: 張家港市高松專利事務所
• 代理人: 孫 高

技術領域

本發明屬于二氧化鈦薄膜的制備領域，涉及一種用于光催化的納米二氧化鈦薄膜的制備方法。

背景技術

目前在解決室內空氣污染的凈化上，研究最多和最有前景的就是用于光催化的納米二氧化鈦技術。它的特點是對人體無毒，對環境無害而且能夠高效的凈化化學污染和生物污染，可以在分解有機物，降解有毒氣體的同時殺滅細菌和病菌。現階段對光催化的納米二氧化鈦薄膜的制備方法中，基本步驟主要采用溶膠-凝膠法制膜，即：將二氧化鈦的前驅體水解制得二氧化鈦超細膠體溶液，然后用涂刷法和提拉法將二氧化鈦超微粒溶膠轉移至金屬網上，經過干燥和燒結制備納米二氧化鈦膜，這種薄膜與載體結合強度差，薄膜極易脫落。同時，傳統的方法中溶膠不能長時間保存也是個技術缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種既能于載體結合強度高又能使溶膠長期保存的用于光催化的納米二氧化鈦薄膜的制備方法。

為實現本發明的目的，一種用于光催化的納米二氧化鈦薄膜的制備方法，其具體步驟如下：1)以鈦酸丁酯作為二氧化鈦前驅體，采用乙醇為溶劑，二者的體積比為1比5.5--6.5，加入二乙醇胺作為抑制劑，再加入適量的聚乙二醇為造孔劑，在室溫下低速攪拌1.5到2.5小時，然后加入一定配比的二次蒸餾水和乙醇，攪拌均勻后獲得淺黃色透明溶膠，即A膠；2)以鈦酸四異丙酯或鈦酸四丁酯為主要原料，與異丙醇按一定比例混合后緩慢滴入用去離子水配制的硝酸稀溶液中，制成B膠；3)將A膠和B膠混合均勻，加入無水乙醇醇解成為二氧化鈦膠體；4)同時，將不銹鋼絲網通過酸洗、堿洗、純凈水和乙醇清洗預處理，并通過沾膠、甩干、烘干、燒結工序，制備成一定鍍膜層的二氧化鈦多孔性薄膜光催化劑。

本發明的優點是：具有很高的催化性能，非常大的比表面，能夠有效的提高催化劑的反應效率和光能的利用率；利用高溫熱處理技術使得薄膜與載體形成牢固的結合，并且保持最佳的晶形比例；以不銹鋼絲網作為載體具有較強的結合力，薄膜附著在不銹鋼絲網上不易脫落。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明進行具體描述。

實施例1

1)以鈦酸丁酯作為二氧化鈦前驅體，采用乙醇為溶劑，二者的體積比為1比5.5，加入二乙醇胺作為抑制劑，再加入適量的聚乙二醇為造孔劑，在室溫下低速攪拌1.5小時，然后加入一定配比的二次蒸餾水和乙醇，攪拌均勻后獲得淺黃色透明溶膠，即A膠；

2)以鈦酸四異丙酯或鈦酸四丁酯為主要原料，與異丙醇按一定比例混合后緩慢滴入用去離子水配制的硝酸稀溶液中，制成B膠；

3)將A膠和B膠混合均勻，加入無水乙醇醇解成為二氧化鈦膠體；

4)同時，將不銹鋼絲網通過酸洗、堿洗、純凈水和乙醇清洗預處理，并通過沾膠、甩干、烘干、燒結工序，制備成一定鍍膜層的二氧化鈦多孔性薄膜光催化劑。

本發明得到的二氧化鈦多孔性薄膜光催化劑，薄膜厚的為300nm，二氧化鈦徑粒10nm，孔直徑15nm，同時具有很高的催化活性和非常大的比表面。

實施例2

1)以鈦酸丁酯作為二氧化鈦前驅體，采用乙醇為溶劑，二者的體積比為1比6.5，加入二乙醇胺作為抑制劑，再加入適量的聚乙二醇為造孔劑，在室溫下低速攪拌2.5小時，然后加入一定配比的二次蒸餾水和乙醇，攪拌均勻后獲得淺黃色透明溶膠，即A膠；

2)以鈦酸四異丙酯或鈦酸四丁酯為主要原料，與異丙醇按一定比例混合后緩慢滴入用去離子水配制的硝酸稀溶液中，制成B膠；

3)將A膠和B膠混合均勻，加入無水乙醇醇解成為二氧化鈦膠體；

4)同時，將不銹鋼絲網通過酸洗、堿洗、純凈水和乙醇清洗預處理，并通過沾膠、甩干、烘干、燒結工序，制備成一定鍍膜層的二氧化鈦多孔性薄膜光催化劑。

本發明得到的二氧化鈦多孔性薄膜光催化劑，薄膜厚的為350nm，二氧化鈦徑粒9nm，孔直徑14nm，同時具有很高的催化活性和非常大的比表面。