一种自支撑TiO₂纳米管阵列薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种超薄自支撑TiO₂纳米管阵列薄膜的制备方法。包括如下步骤：处理金属钛片；配制电解质溶液；二次阳极氧化法制备自支撑TiO₂纳米管薄膜；膜分离：通过选择表面张力比较小的有机溶剂和表面张力大的水分子将纳米管与金属Ti基底分离，并实现膜转移。本发明制模工艺简单，操作简单；薄膜结构排列规则，厚度均一，骨架稳定，且孔径均一，有序面积较大。通过控制氧化时间，可以制备不同厚度的TiO₂纳米管薄膜，最薄可达600nm左右。

主权项

一种自支撑TiO₂纳米管阵列薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、处理金属钛片；步骤二、配制电解质溶液；步骤三、二次阳极氧化法制备自支撑TiO₂纳米管薄膜：(1)室温条件下，将经过步骤一处理后的金属钛片放入经过步骤二配制好的电解质溶液中进行第一次阳极氧化，其中用石墨或Pt作为对电极，通60V电压，氧化时间2‑24h之后，用乙醇清洗钛片，然后超声处理15‑60min，使氧化得到的无定型TiO₂纳米管薄膜自动脱落，从而得到第一次阳极氧化过的钛片；(2)以第一次阳极氧化过的钛片为模板进行第二次阳极氧化：在室温条件下氧化时间为3‑10min；(3)膜分离：第二次阳极氧化结束后，用乙醇、丙酮或异丙醇冲洗并晾干，最后在水里面浸泡0.5‑2h，纳米管薄膜会自动与金属钛片分离，得到结合力小的自支撑TiO₂纳米管薄膜和金属钛片的复合体；(4)膜转移：将纳米管薄膜和金属钛片复合体从水中取出，放入表面张力小的有机溶剂中，静置10‑30min,待原来的水分子完全扩散出去后重新放入水溶液中，纳米管薄膜会与金属钛片完全分离，并转移到硬质基底或PET基底，得到结构完好的自支撑TiO₂纳米管薄膜。