[實用新型]一種人工多孔二氧化鈦復合結構

有效

• 申請號: 201320399847.2
• 申請日: 2013-07-07
• 公開（公告）號: CN203307427U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 林志蘋
• 申請（專利權）人: 林志蘋
• 主分類號: C23C14/36
• 分類號: C23C14/36;B01J21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及多孔二氧化鈦領域，尤其是涉及到一種人工多孔二氧化鈦復合結構。

背景技術

隨著科技的發展，人們生活水平不斷提高，人們也越來越注重身體的健康。同時，隨著科技的發展，空氣的污染也越來越受到人們的關注。甲醛就是空氣污染物的一種。一般來說，新裝修完的房子內的家具、沙發、油漆等都會釋放甲醛。甲醛是一種有強烈刺激性氣味的氣體，一定濃度的甲醛對人的神經系統、肺、肝臟等器官均可產生傷害。二氧化鈦具有光催化特性，在紫外光的照射下，二氧化鈦表面能夠激發產生電子和空穴，催化甲醛與空氣中的氧氣反應生成二氧化碳和水，實現甲醛的凈化。要使得二氧化鈦能夠有效的凈化甲醛，必須二氧化鈦的比表面積。制備多孔二氧化鈦是增加比表面積的一個有效的方法。設計人工結構的多孔二氧化鈦，增加比表面積，對于實現甲醛的有效凈化具有重要的意義。

發明內容

本實用新型提供一種人工多孔二氧化鈦復合結構，該復合結構具有人工可控的三維孔，且三維孔與空氣接觸的有效面積大，能夠充分利用二氧化鈦，提高二氧化鈦分解甲醛的效率。

本實用新型實現上述技術目的所采用的技術方案為：一種人工多孔二氧化鈦復合結構，包括襯底、過渡層、人工二氧化鈦結構、孔、通氣孔，其中，過渡層位于襯底的兩面，且過渡層內分布有孔；人工二氧化鈦結構為長方體結構，且人工二氧化鈦結構上分布有孔，通氣孔位于人工二氧化鈦結構的內部，且貫穿人工二氧化鈦結構。

上述方案中：

所述的孔的直徑小于500?nm；

所述的通氣孔為長方體結構，且長和寬的尺寸范圍為1?μm～100?μm。?

采用如下的步驟能夠制備出人工多孔二氧化鈦復合結構：

步驟1：采用鈦靶和碳靶，利用共濺射的方法在襯底兩面鍍上鈦、碳復合薄膜；?

步驟2：在鍍有鈦、碳復合薄膜的襯底上滴加紫外光抗蝕劑構成犧牲層，利用紫外曝光技術在犧牲層上得到陣列圖形，使用顯影的方法去除所述的陣列圖形位置處的犧牲層；

步驟3：利用磁控濺射的方法在陣列圖形位置沉積碳薄膜；

步驟4：采用去膠劑去除襯底上的犧牲層；

步驟5：在襯底上滴加紫外光抗蝕劑構成犧牲層，利用紫外曝光技術在犧牲層上得到陣列圖案，陣列圖案的位置與步驟2所述的陣列圖形的位置重合，且陣列圖案的寬度大于陣列圖形的寬度，且陣列圖案的長度小于陣列圖形的長度，使用顯影的方法去除所述的陣列圖案位置處的犧牲層；

步驟6：將經歷步驟5的襯底放置在滾軸之上，利用襯底兩面的鈦靶和碳靶，采用共濺射的方式，在步驟5所述的襯底上沉積鈦、碳混合薄膜；

步驟7：將步驟6得到的結構放入高溫爐內，溫度大于500度，氧化時間大于30分鐘以燃燒掉碳，形成孔，將犧牲層燃燒掉，同時將鈦氧化成二氧化鈦，進而得到人工多孔二氧化鈦復合結構。

綜上所述，本實用新型提供了一種人工多孔二氧化鈦復合結構，通過設計碳薄膜的尺寸，能夠人工的調節通氣孔的尺寸；利用鈦和碳共濺射，通過調整鈦和碳的濺射功率，能夠設計孔的尺寸和密度；本實用新型的孔和通氣孔形成三維的孔狀結構，當氣流流入本發明的結構中，能夠更有效的凈化甲醛。

附圖說明

圖1是本實用新型一種人工多孔二氧化鈦復合結構的結構示意圖；

圖2為在襯底上沉積的陣列圖形的碳薄膜的結構示意圖；

圖3為利用鈦靶和碳靶共濺射制備鈦、碳混合薄膜的結構示意圖。

圖中：1襯底、2過渡層、3人工二氧化鈦結構、4孔、5通氣孔、6碳薄膜、7鈦靶、8碳靶、9滾軸。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。

圖1是本實用新型一種人工多孔二氧化鈦復合結構的結構示意圖；圖2為在襯底上沉積的陣列圖形的碳薄膜的結構示意圖；圖3為利用鈦靶和碳靶共濺射制備鈦、碳混合薄膜的結構示意圖，圖中，襯底1、過渡層2、人工二氧化鈦結構3、孔4、通氣孔5、碳薄膜6、鈦靶7、碳靶8、滾軸9。對于本實用新型，過渡層2位于襯底1的兩面，且過渡層2內分布有孔4；人工二氧化鈦結構3為長方體結構，且人工二氧化鈦結構3上分布有孔4，通氣孔5位于人工二氧化鈦結構3的內部，且貫穿人工二氧化鈦結構3。

上述方案中：

所述的孔4的直徑小于500?nm，對于本實施例孔的直徑為100?nm；

所述的通氣孔5為長方體結構，長3?μm，寬1?μm。?

采用如下的步驟能夠制備出人工多孔二氧化鈦復合結構：