[发明专利]一种纳米二氧化钛异质复合膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米二氧化钛异质复合膜的制备方法，属无机半导体材料光催化膜制备方法的技术领域。 

背景技术

二氧化钛是一种宽禁带的无机半导体材料，理论带隙为3.2eV，在紫外光下，二氧化钛价带的电子可被激发至导带，形成分离的电子空穴对，分离后的电荷具有较强的氧化和还原能力，能与有机污染物发生氧化和还原反应，从而达到降解有机污染物的目的。 

二氧化钛是一种白色颜料，具有无毒、化学性能稳定、价格低廉等优点，但由于紫外光源的高成本，限制了二氧化钛在环境净化技术领域的大规模应用，由于分离电荷的再复合率高，也影响量子产率问题。 

如何扩大二氧化钛对可见光的吸收，使其在阳光下具有光催化活性，减少分离电荷的再复合，提高量子产率，从而提高光催化活性，是一个非常重要的研究课题，用二氧化钛制备复合膜来提高二氧化钛的化学和物理性能是一个捷径。 

二氧化钛复合膜的制备有多种方法，例如化学气相沉积法、涂层干燥法等，但这些方法均存在一些弊端和不足，有的工艺繁杂，且产物纯度低；有的膜层不均匀，与衬底连接强度低，容易脱落，且化学物理性能不稳定等。 

发明内容

发明目的 

本发明的目的就是针对背景技术的不足，采用溶胶凝胶旋涂膜层、蒸镀金属膜层、热处理结晶等技术，制成二氧化钛+氧化亚铜+二氧化钛异质复合膜，以大幅度提高二氧化钛的化学物理性能和光催化效率。 

技术方案 

本发明使用的化学物质材料为：钛酸丁酯、二乙醇胺、乙酰丙酮、聚乙二醇、无水乙醇、亚甲基蓝、盐酸、去离子水、氩气、铜片、平面玻璃、水浴水、研磨膏，其组合用量如下：以克、毫升、厘米³、毫米为计量单位 

钛酸丁酯：Ti(OC₄H₉)₄  50ml±0.1ml 

二乙醇胺：NH(C₂H₄OH)₂ 10ml±0.05ml 

乙酰丙酮：C₅H₈O₂  10ml±0.05ml 

聚乙二醇：HO(CH₂CH₂O)₁₈H  5.8g±0.001g 

无水乙醇：C₂H₅OH  1000ml±5ml 

亚甲基蓝：C₁₆H₁₈ClN₃S·3H₂O  0.03g±0.001g 

盐    酸：HCl  10ml±0.01ml 

去离子水：H₂O  5000ml±100ml 

氩  气：  Ar  90000cm³±100cm³

铜  片：  Cu  5×20×1mm  1片 

平面玻璃：无色诱明2×25×25mm  1换 

水浴水：H₂O  5000ml±100ml 

研磨膏：氧化铝  50g±2g 

二氧化钛异质复合膜由4层结构组成，基层为平面玻璃层，基层上部为无机层，即二氧化钛层，无机层上部为金属层，即铜层，金属层上部为无机层，即二氧化钛层。 

制备方法如下： 

(1)精选化学物质材料 

对制备所需的化学物质材料进行精选，并进行纯度、精度控制： 

钛酸丁酯：液态液体，纯度99.99％， 

二乙醇胺：液态液体，纯度99.99％ 

乙酰丙酮：液态液体，纯度99.99％ 

聚乙二醇：固态固体，纯度99.99％ 

无水乙醇：液态液体，纯度99.99％ 

亚甲基蓝：固态固体，纯度99.99％ 

盐    酸：液态液体，浓度37％ 

去离子水：液态液体，纯度99.99％ 

铜    片：固态固体，纯度99.99％ 

平面玻璃：平面度 1.2μm，表面粗糙度Ra 1.0μm 

水浴水：液态液体，纯度85％ 

研磨膏：600粒 

(2)切制、研磨平面玻璃