金属钛表面的钛氧化物纳米线薄膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种金属钛表面的钛氧化物纳米线薄膜及其制备方法。制备的薄膜成分可以是钛酸盐、钛酸或者二氧化钛，纳米线径粗在10nm-100nm之间，纳米线交织缠绕形成大量的大孔和介孔网络，孔隙在20nm-500nm之间。制备方法的主要步骤为：1)金属钛表面的刻蚀清洗；2)采用强碱和双氧水混合氧化液氧化金属钛表面形成钛酸盐纳米线薄膜；3)采用酸浸泡交换碱金属离子形成钛酸纳米线薄膜；4)高温焙烧形成二氧化钛纳米线薄膜。本发明制备方法简单易行，成本低，适合大规模产业化生产，制备的钛氧化物薄膜在光催化相关领域以及电化学传感等相关领域有应用前景。

主权项

1、一种金属钛表面的钛氧化物纳米线薄膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将金属钛表面用去离子水和丙酮超声清洗，然后在刻蚀液中浸渍，再用去离子水超声洗净，干燥，得到表面洁净的金属钛；所述的刻蚀液为：1-10wt％草酸溶液，或者体积比为氢氟酸∶硝酸∶去离子水＝1∶2-6∶8-4的混合酸溶液；采用草酸溶液刻蚀时在100℃浸渍2h，采用混合酸溶液刻蚀时在常温下浸渍1min；(2)将上述清洗后干燥的金属钛，浸没于氧化液中，在40-90℃下反应6-72小时，在金属钛表面形成钛酸盐纳米线薄膜；所述氧化液由浓度为10 M的碱和质量浓度为30％的双氧水构成，碱和双氧水的体积比为1∶1-10；所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾；(3)将表面形成钛酸盐纳米线薄膜的金属钛用去离子水清洗，然后在浓度为0.01-0.1M的酸中浸渍1-5次，使得氢离子完全交换碱金属离子，在金属钛表面形成钛酸纳米线薄膜；(4)将表面形成钛酸纳米线薄膜的金属钛在100-600℃焙烧1-6小时，获得在金属钛表面形成的网络状的二氧化钛纳米线薄膜。