制备纳米TiO₂薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种制备纳米TiO2薄膜的方法。以四氯化钛为原料，用溶胶凝胶法制备钛溶胶，以玻璃载玻片为载体，阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠为组装介质，在玻璃片上组装了TiO2粒子膜。通过向钛溶胶中添加不同浓度的聚乙二醇4000，可控制TiO2的结构、形貌和尺寸。经580～630℃煅烧，可得到锐钛矿和金红石混晶结构的纳米TiO2薄膜，其形貌可为棒状、椭圆形、球形等，粒径在30～65nm范围，颗粒分布均匀。不同结构、形貌和尺寸的TiO2薄膜具有不同的光催化降解性。本发明工艺简单，经济实用，可增强TiO2在污水处理方面的应用。

主权项

一种制备纳米TiO2薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将规格为15×15×1.5mm玻璃载玻片依次用质量分数为25％HCl、25％H2O2与50％蒸馏水的混合液，质量分数为25％NH3.H2O、25％H2O2与50％蒸馏水的混合液，无水乙醇于58～62℃超声洗涤20min，95～105℃干燥2h，然后于600℃煅烧2.5h，对载玻片进行预处理；(2)将预处理后的玻璃载玻片放于浓度为8mmol/L的十二烷基硫酸钠阴离子表面活性剂中超声20min，过滤、蒸馏水洗涤、95～105℃干燥2h，使载玻片表面组装上一层呈负电性的有机介质；(3)在浓度为4mol/L盐酸溶液中加入一定量分析纯的四氯化钛，并使四氯化钛的浓度在0.3～0.8mol/L范围，用溶胶凝胶法制备钛溶胶，向钛溶胶中不加或加入一定量的聚乙二醇4000(PEG4000)，使PEG4000与TiCl4物质的量比为0或0.05∶1～0.2∶1，备用；(4)将步骤(2)所得到的担载有组装介质的载玻片置于步骤(3)所得到的钛溶胶中，于75～85℃水浴2h，陈化12h，取出，以蒸馏水洗涤，于95～105℃干燥2h，并于600℃煅烧2.5h，即可得到负载有TiO2层的复合材料，即纳米TiO2薄膜。