[發(fā)明專利]一種多孔TiO2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110456507.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN113174577B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童欣;王宏;李靜;趙會(huì)芳;田宇龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/08;C23C14/20;C23C14/58;C25D11/26
• 代理公司: 杭州萬合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33294
• 代理人: 丁海華;萬珠明

本發(fā)明公開了一種多孔TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法，包括以下步驟：S1：將TiO₂置于450?550℃的環(huán)境下保溫2?4h，保溫結(jié)束后自然冷卻；S2：將納米纖維素懸浮液真空抽濾，干燥得到納米纖維素膜，并將其置于磁控濺射裝置中，以步驟S1中的TiO₂為靶材進(jìn)行磁控濺射；S3：步驟S2結(jié)束后，將磁控濺射裝置中的靶材更換為金屬鈦，再次進(jìn)行磁控濺射，磁控濺射后得到復(fù)合膜半成品；S4、將復(fù)合膜半成品作為陽極進(jìn)行陽極氧化，氧化處理后將制得的樣品用去離子水清洗，自然干燥得到成品。本發(fā)明可以將TiO₂材料與納米纖維素一體化，提高了成品的半導(dǎo)體材料性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，具體涉及一種多孔TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，全球環(huán)境問題日益凸顯，人們對(duì)環(huán)境中污染成分的檢測(cè)和治理技術(shù)更加關(guān)注。納米二氧化鈦(TiO₂)以其優(yōu)異的光催化性能、氣體敏感性能、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，成為熱門半導(dǎo)體材料之一。另外，由于多孔不規(guī)則形貌TiO₂納米管具有大比表面積，表面形貌特殊，勢(shì)必將為光催化性能的提升，帶來更多的可能性。尤其在柔性器件迅速發(fā)展的當(dāng)下，如何在保證納米TiO₂材料特性的基礎(chǔ)上獲得柔性功能材料，是亟待解決的問題。

納米纖維素本身具有良好的生物相容性、可再生性、可生物降解性和機(jī)械性能，且纖維之間彼此交錯(cuò)連接，易形成便于離子和電子傳輸?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)。因此，從環(huán)境保護(hù)和再生資源高值化利用的角度，由納米纖維素為原料制備綠色可再生柔性功能性復(fù)合膜材料的開發(fā)和應(yīng)用是有效的研究方向。

然而，目前用于光催化或敏感性能分析的半導(dǎo)體材料基本采用涂覆法加工至基質(zhì)材料上，該種方法無法使催化材料與柔性基底材料緊密結(jié)合，為納米TiO₂材料的制備及應(yīng)用造成阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種多孔TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法。本發(fā)明可以將TiO₂材料與納米纖維素一體化，提高了成品的半導(dǎo)體材料性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種多孔 TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法，包括以下步驟：

S1：將TiO₂置于450-550℃的環(huán)境下保溫2-4h，保溫結(jié)束后自然冷卻；

S2：將納米纖維素懸浮液真空抽濾，干燥得到納米纖維素膜，并將其置于磁控濺射裝置中，以步驟S1中的TiO₂為靶材進(jìn)行磁控濺射；

S3：步驟S2結(jié)束后，將磁控濺射裝置中的靶材更換為金屬鈦，再次進(jìn)行磁控濺射，磁控濺射后得到復(fù)合膜半成品；

S4、將復(fù)合膜半成品作為陽極接電源正極進(jìn)行氧化處理，氧化處理后將制得的樣品用去離子水清洗，自然干燥得到成品。

上述的多孔TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法，步驟S2中，所述的納米纖維素懸浮液的濃度為0.05-0.3％。

前述的多孔TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法，在TiO₂為靶材進(jìn)行磁控濺射時(shí)，通入氬氣作為工作氣體，濺射功率為150-350W,濺射時(shí)間為30min-2h。

前述的多孔TiO₂納米纖維素網(wǎng)絡(luò)復(fù)合膜的原位生長(zhǎng)制備方法，步驟S3中，通入氬氣作為工作氣體，濺射功率為50-100W,濺射時(shí)間為90-450s。