[發明專利]一種于鈦或鈦合金基底表面生長二氧化鈦納米顆粒的方法

有效

• 申請號: 201910160358.3
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN111647880B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 趙文杰;顧青山;王艷君;吳文婷;王立平;薛群基
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C23C18/12
• 分類號: C23C18/12;C23C18/04;B82Y40/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種于鈦或鈦合金基底表面生長二氧化鈦納米顆粒的方法，其特征在于包括：

采用27%~30%過氧化氫和0.1M鹽酸的混合溶液對所述基底表面進行刻蝕，刻蝕溫度為60~150℃，刻蝕時間為30~90min，從而在所述基底表面形成二氧化鈦納米凝膠層，所述二氧化鈦納米凝膠層的厚度為200~500nm；

在水熱釜中，使所述基底表面與水熱溶液接觸進行水熱反應，其中采用的反應溫度為100~300℃，時間為0.5~24h，壓力為0~20Mpa，從而在所述基底表面生長形成二氧化鈦納米顆粒，所述水熱溶液采用含氯離子和/或氟離子的鹽溶液，所述水熱溶液的濃度為0.1~10mol/L，所述水熱釜內襯為聚四氟乙烯內襯，所述水熱反應中，水熱溶液在水熱釜內襯中的體積填充率為 50~70％；

在完成所述的水熱反應后，在80~1000℃的溫度條件下對所獲的表面生長有二氧化鈦納米顆粒的基底進行熱處理，以形成不同晶型的納米二氧化鈦顆粒；

所述二氧化鈦納米顆粒的粒徑為20~600nm；所述二氧化鈦納米顆粒晶型為銳鈦礦型和/或金紅石型。

2.如權利要求1所述的于鈦或鈦合金基底表面生長二氧化鈦納米顆粒的方法，其特征在于還包括：對所述基底表面進行拋光處理和/或噴砂處理和/或清洗處理，之后對所述基底表面進行所述的刻蝕；

所述的拋光處理包括：以150目~2000目的砂紙對所述基底表面進行拋光；

所述的噴砂處理包括：采用硬質顆粒作為噴砂顆粒，噴砂時間為10~60s，所述噴砂顆粒包括Al₂O₃、SiC、SiO₂和ZrO₂中的任意一種或兩種以上的組合；

所述的清洗處理包括：以無水乙醇和去離子水對所述基底表面超聲洗滌10~20分鐘。

3.如權利要求1所述的于鈦或鈦合金基底表面生長二氧化鈦納米顆粒的方法，其特征在于還包括：在完成所述的水熱反應后，對所獲的表面生長有二氧化鈦納米顆粒的基底進行清洗、烘干。

4.如權利要求1所述的于鈦或鈦合金基底表面生長二氧化鈦納米顆粒的方法，其特征在于：所述二氧化鈦納米顆粒在所述基底表面均勻密集地分布而形成致密的膜狀結構。