[發明專利]以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法

在審

• 申請號: 202111054953.2
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113735456A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 李文靚;彭穗;辛亞男
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院股份有限公司
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C03C17/245;C23C18/12;B08B11/04
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

本發明公開了一種以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法，屬于納米鈦基薄膜制備技術領域。本發明為克服現有鈦基薄膜的問題，提供了一種以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法，包括：以TiCl₄為鈦源、加入聚乙二醇制備鈦基水溶膠；基片處理；鍍膜；熱處理。本發明鈦基納米自清潔薄膜具有優異的親水性能及光催化性能，薄膜透過率可達88％，光照下甲基藍降解率提高65％，與水的接觸角均較小，最小的接觸角為6.5°，同時具有較寬的禁帶寬度、較強的機械強度、良好的化學穩定性、抗磨損性、低成本、無毒性。

技術領域

本發明屬于鈦基納米薄膜制備技術領域，具體涉及一種以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法。

背景技術

目前玻璃在現代都市中大面積使用，樓的門窗、幕墻、車窗等等。但是，在經濟日益繁榮和發展的今天，環境污染問題已成為一個直接威脅人類生存而急待解決的焦點問題，令人煩惱的玻璃清潔問題也隨之而來。例如高空作業，危險性大；使用高強度洗滌劑，有一定的腐蝕性，同時產生的廢水給環境帶來二次污染；在清潔中需使用大量的水，浪費了水資源等問題。因此在玻璃表面制備一種自清潔薄膜，可以利用天然條件達到自清潔效果，就可以解決以上所有問題。

自清潔薄膜主要將玻璃、陶瓷等作為載體,鍍上功能化后的薄膜,在紫外線光照下,使空氣中水分和氧氣轉化為經基自由基和活性氧自由基然后這些游離的自由基使、等污染氣體轉化成各種無害的氣體或酸類,現在自清潔薄膜都具有光催化的作用，向著可以吸收可見光、更高的量子效率、復合型發展。自清潔技術在消毒殺菌、防污除臭、凈化空氣以及分解水中有機污染物等方面都顯示了良好的應用前景是近年來國內外研究的熱點領域之一。

TiO₂光催化產品的研究開發，目前已經到了基礎理論完備、應用研究飛速發展的階段，研究領域近年來也出現過制備二氧化鈦薄膜等一系列的光催化領域的應用，但都出現了不同程度的弊端，例如光催化效率低、超親水性只有在紫外光照條件下才能體現(光響應波長比較狹窄)、親水性還有可提升空間、表面附著力不合格、表面直觀感較差等問題。

發明內容

本發明為解決現有技術的上述問題，提供了一種以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法，其包括以下步驟：

鈦基水溶膠制備：

A、將四氯化鈦溶液滴入水中，得溶液A；

B、將苛性堿與水混合，得溶液B；

C、攪拌下，向溶液A中滴加溶液B，當體系pH為6～7時，停止加入溶液B，經共沉淀反應，得沉淀，所得沉淀經洗滌后，分散于水，得懸浮液；

D、向懸浮液滴加雙氧水，然后加入聚乙二醇，并攪拌至溶液呈透明狀，再采用氨水調節體系pH至6～7，靜置后，得鈦基水溶膠；

基片處理：

E、先用濃鹽酸-重鉻酸鉀混合液浸泡載體去除表面無機污染物，用水沖洗后，用無水乙醇超聲振蕩清洗，再用水超聲振蕩重復清洗三次，烘干，備用；

鍍膜：

F、對經步驟E處理后的載體進行鍍膜，鍍膜3～5層，每鍍一層膜先烘干再進行下一層鍍膜；

熱處理：

G、350～900℃煅燒鍍膜后的載體，熱處理后，鈦基納米防腐薄膜在載體表面生成。

其中，上述以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法，步驟A中，所得溶液A的鈦濃度為0.5～0.8mol/L。

其中，上述以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法，步驟B中，所得溶液B的苛性堿濃度為4～6mol/L。

其中，上述以四氯化鈦為鈦源的制備鈦基納米自清潔薄膜的方法，步驟C中，在200～500r/min轉速向溶液A中滴加溶液B。