[發(fā)明專利]二氧化鈦納米薄膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711361486.1
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN107986327B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 葉常青
• 申請（專利權）人: 蘇州中科納福材料科技有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 32295 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 葉棟<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發(fā)明涉及一種二氧化鈦納米薄膜的制備方法，包括以下步驟：S1、提供二氧化鈦前體、反應劑、酸催化劑和玻璃載體，玻璃載體上開設有若干貫通的孔洞，大小為1至8nm；S2、將二氧化鈦前體、反應劑以及酸催化劑混合，通過溶膠?凝膠法制備得到二氧化鈦膠體，二氧化鈦膠體中二氧化鈦的粒徑為10至80nm；S3、將二氧化鈦膠體涂于玻璃載體上，通過高溫高壓過濾處理，得到二氧化鈦納米薄膜。該二氧化鈦納米薄膜的制備方法工藝簡單，無需用到昂貴的基底材料，成本較低，且能大規(guī)模地制備得到性能優(yōu)秀的二氧化鈦納米薄膜，具有較大的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及一種二氧化鈦納米薄膜的制備方法，屬于納米材料制備領域。

背景技術

由于二氧化鈦納米結構的物理化學性質在一定程度受其尺寸、形貌和維度等因素影響，因此，新型二氧化鈦納米結構的研究引起了人們的廣泛關注。除了常規(guī)的二氧化鈦納米顆粒、納米線、納米棒和納米管結構，二氧化鈦納米多級結構由于其獨特的結構和性能也成為近年來研究的焦點，例如，二氧化鈦同軸多層納米管陣列結構、二氧化鈦納米樹陣列等，這些二氧化鈦多級材料被廣泛應用于光伏電池、光催化、傳感器和生物化學領域。

目前，二氧化鈦納米多級結構的制備方法有模板法、溶劑熱法和溶液刻蝕法等，這些方法工藝相對復雜，反應條件相對苛刻，納米結構的尺寸和形貌不易控制。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鈦納米薄膜的制備方法，該制備方法工藝簡單、成本較低，并能大規(guī)模制備得到尺寸均一、形貌可控的二氧化鈦納米薄膜。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種二氧化鈦納米薄膜的制備方法，包括以下步驟：

S1、提供二氧化鈦前體、反應劑、酸催化劑和玻璃載體，所述玻璃載體上開設有若干貫通的孔洞，所述孔洞的大小為1至8nm；

S2、將所述二氧化鈦前體、反應劑以及酸催化劑混合，通過溶膠-凝膠法制備得到二氧化鈦膠體，所述二氧化鈦膠體中二氧化鈦的粒徑為10至80nm；

S3、將所述二氧化鈦膠體涂于所述玻璃載體上，通過高溫高壓過濾處理，得到所述二氧化鈦納米薄膜。

進一步地，所述反應劑選自包括乙醇、丙醇、己二醇或乙酰丙酮中的任一種。

進一步地，所述二氧化鈦前體選自包括四乙氧基鈦、四異丙氧基鈦、四丁氧基鈦、烷氧基鈦、四氯化鈦、硫酸鈦或硫酸氧鈦中的任一種或多種。

進一步地，所述酸催化劑選自包括硝酸、硫酸、鹽酸或醋酸中的任一種或多種。

進一步地，所述玻璃載體由納米壓印或化學刻蝕形成，所述玻璃載體的厚度為0.5至10μm。

進一步地，所述孔洞規(guī)則設置在所述玻璃載體上，所述孔洞大小相等，相鄰所述孔洞之間的距離為10至100nm。

進一步地，步驟S3中，在所述高溫高壓過濾過程中，溫度為100至300℃。

進一步地，步驟S3中，在所述高溫高壓過濾過程中，壓力為1至6MPa。

進一步地，所述高溫高壓過濾過程在保護性氣氛中進行，形成所述保護性氣氛的氣體選自包括氮氣、氬氣或氦氣中的任一種。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的光子晶體薄膜的制備方法首先以二氧化鈦前體、反應劑和酸催化劑為反應原料，通過溶膠-凝膠法制備得到均勻的二氧化鈦溶膠，再將其涂于玻璃載體上，通過高溫高壓過濾，得到二氧化鈦納米薄膜。該二氧化鈦納米薄膜的制備方法工藝簡單，無需用到昂貴的基底材料，成本較低，且能大規(guī)模地制備得到性能優(yōu)秀的二氧化鈦納米薄膜，具有較大的應用前景。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。