[發明專利]一種雙尺度孔隙結構的納米晶二氧化鈦薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310734385.X
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103730259A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李明春;伍陽;李昆;劉鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/042;C01G23/053;B82Y30/00
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種雙尺度孔隙結構的二氧化鈦薄膜，其特征在于孔隙結構為1~5nm和100~300nm兩種尺度，晶型為銳鈦礦納米晶。

2.如權利要求1所述的一種雙尺度孔隙結構的納米晶二氧化鈦薄膜的制備方法，其特征在于按照以下步驟進行：

（1）將無水乙醇、鈦酸四丁酯和有機螯合劑，在30-40℃水浴條件下不斷攪拌均勻混合，靜止30min，形成鈦酸四丁酯乙醇絡合溶液，鈦酸四丁酯和有機螯合劑的摩爾比是1:（1.5~5）；

（2）將去離子水與無水乙醇按體積比為1:（2~4）均勻混合形成乙醇水溶液，然后在（500~1000）rpm攪拌條件下將乙醇水溶液以（2~5）mL/min的速度滴入步驟（1）所制備的鈦酸四丁酯乙醇絡合溶液中，控制溶液的PH值在5.5~6.5，鈦酸四丁酯與水的摩爾比是1:（25~45）；

滴定結束后加入非離子表面活性劑聚乙二醇2000，再繼續攪拌直至獲得濃度為0.3~0.65mol·L^-1的二氧化鈦溶膠，聚乙二醇2000加入量為（1.6~3.8）g/100ml，整個過程中控制體系溫度為30~40℃；

（3）將上述二氧化鈦溶膠在室溫下靜止陳化1-8h后進行鍍膜，采用浸漬提拉法在基片上鍍膜，將涂覆有二氧化鈦溶膠的基片在80~120℃下干燥6~18h；

（4）將烘干后的涂覆有二氧化鈦溶膠的基片于550-750℃下焙燒1~4h，最終制得具有1~5nm和100~300nm兩種尺度孔隙結構的銳鈦礦納米晶二氧化鈦薄膜。

3.根據權利要求2所述的一種雙尺度孔隙結構的納米晶二氧化鈦薄膜的制備方法，其特征在于所述的有機螯合劑為二乙醇胺、檸檬酸或乙酰丙酮。

4.根據權利要求2所述的一種雙尺度孔隙結構的納米晶二氧化鈦薄膜的制備方法，其特征在于所述的基片為玻璃，金屬，陶瓷或者硅片，基片形狀為平板、圓柱狀或不規則形狀。

5.根據權利要求2所述的一種雙尺度孔隙結構的納米晶二氧化鈦薄膜的制備方法，其特征在于所述的鍍膜層數至少為一層。