[發明專利]一種納米氧化亞鈦催化電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011237288.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112340817B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 喬啟成;吳子豹;顧曉麗;王立章;施桃紅;宋思楊
• 申請（專利權）人: 南通科技職業學院;南通斐騰新材料科技有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C23C14/35;C23C14/14;C23C14/08;C01G23/04;B82Y40/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 徐思波

1.一種納米氧化亞鈦催化電極材料的制備方法，其特征在于，所述納米氧化亞鈦催化電極材料包括基體、過渡層和表面層，所述過渡層磁控濺射于基體的外側，所述表面層印刷于過渡層的表面，所述表面層為納米氧化亞鈦層；

所述基體選用鈦基金屬材料；

所述過渡層為Ti/TiO₂層，所述Ti/TiO₂層由納米金屬鈦層外側磁控濺射納米氧化鈦層而成；

所述納米氧化亞鈦催化電極材料的制備方法包括如下步驟：

（1）將制備好的納米氧化亞鈦分散在水里，添加納米分散劑PVP，通過細胞超聲分散機，將團聚的納米氧化亞鈦利用PVP將其包覆，形成穩定的納米氧化亞鈦漿料；

（2）將鈦基金屬材料，經噴砂后除去表面毛刺及油污，再經真空等離子輝光清洗，并經中頻磁控濺射一層納米金屬鈦層，再磁控濺射一層納米氧化鈦層，獲得預處理的電極載體；

（3）通過絲網印刷工藝將步驟（1）得到的納米氧化亞鈦漿料印制在步驟（2）中預處理的電極載體表面；

（4）將步驟（3）中印好納米氧化亞鈦的電極，經110℃烘干1小時，再在400℃氬氣保護的條件下燒結4小時，經6~12小時冷卻后50℃出爐，獲得納米氧化亞鈦催化電極材料。

2.根據權利要求1所述的納米氧化亞鈦催化電極材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中納米氧化亞鈦的制備包括如下步驟：

（1-1）將納米TiO₂粉末與活性炭粉末按質量比4:1混合，再稱取相同質量的無機鹽，充分混合；

（1-2）將混合粉體置于坩堝中，放入管式爐，氬氣氣氛條件下，按5℃/min的速度升溫速度升至800-1000℃，加熱100-150min，自然冷卻至室溫；

（1-3）將步驟（1-2）制備的粉體用去離子水清洗除鹽后，在70℃下真空干燥12h，制得高純度的納米氧化亞鈦粉體。

3.根據權利要求1所述的納米氧化亞鈦催化電極材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中納米金屬鈦層的厚度為10~500nm，納米氧化鈦層的厚度為10~50nm。

4.根據權利要求1所述的納米氧化亞鈦催化電極材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中印刷的納米氧化亞鈦濕膜厚在10~200 μ m 內可控。

5.根據權利要求1所述的納米氧化亞鈦催化電極材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中真空等離子輝光清洗時的偏壓為500V。