[发明专利]在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）钛或钛合金材料的预处理；

（2）将经过预处理的钛或钛合金材料放入高压脉冲放电反应器中，用钛或钛合金材料作为高压电极的阳极，用多针并联，或不锈钢板，或另一块经过预处理的钛或钛合金材料作为阴极；

（3）调节电极间距，通入氧气；

（4）接通高压脉冲电源，其中用钛或钛合金材料作为阳极，用多针并联，或不锈钢板做阴极的，则在钛或钛合金材料表面施加正高压脉冲；同时用钛或钛合金材料作为阳极和阴极的，则在两块钛或钛合金材料表面分别施加正负高压脉冲；

（5）控制由高压脉冲放电产生的氧等离子体的氧化时间；

即得到在钛或钛合金表面原位生长的二氧化钛薄膜。

2.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，所述的钛或钛合金材料优选多孔钛，或多孔钛合金。

3.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的钛或钛合金材料表面的预处理是指，在去离子水中超声清洗10～20分钟，除去水分后在49℃的酸液中酸洗1～10分钟，最后在去离子水中超声清洗5～10分钟，真空烘箱中烘干待用；其中酸液组成为：10%～30%硝酸+ 1%～3%氢氟酸，硝酸和氢氟酸的体积配比为10:1，硝酸的质量分数为70%，氢氟酸的质量分数为60%。

4.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的多针电极，可以是针灸针、注射针、不锈钢丝或其他金属丝。

5.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的电极间距为5～100mm，氧气流量为0.1～0.5m³/h。

6.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的脉冲电压为20～50kV，脉冲频率为50～150Hz。

7.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述的氧等离子体的氧化时间为2～30min。

8.根据权利要求1所述的在钛或钛合金材料表面原位生长二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）钛或钛合金材料的预处理，所述的钛或钛合金材料优选多孔钛，或多孔钛合金；所述的预处理是指，在去离子水中超声清洗10～20分钟，除去水分后在49℃的酸液中酸洗1～10分钟，最后在去离子水中超声清洗5～10分钟，真空烘箱中烘干待用；其中酸液组成为：10%～30%硝酸+ 1%～3%氢氟酸，硝酸和氢氟酸的体积配比为10:1，硝酸的质量分数为70%，氢氟酸的质量分数为60%；

（2）将经过预处理的钛或钛合金材料放入高压脉冲放电反应器中，用钛或钛合金材料作为高压电极的阳极，用多针并联，或不锈钢板，或另一块经过预处理的钛或钛合金材料作为阴极；其中，所述的多针电极，可以是针灸针、注射针、不锈钢丝或其他金属丝；

（3）调节电极间距为5～100mm，通入氧气，氧气流量为0.1～0.5m³/h；

（4）接通高压脉冲电源，其中用钛或钛合金材料作为阳极，用多针并联，或不锈钢板做阴极的，则在钛或钛合金材料表面施加正高压脉冲；同时用钛或钛合金材料作为阳极和阴极的，则在两块钛或钛合金材料表面分别施加正负高压脉冲；脉冲电压为20～50kV，脉冲频率为50～150Hz；

（5）控制由高压脉冲放电产生的氧等离子体的氧化时间为2～30min；

即得到在钛或钛合金表面原位生长的二氧化钛薄膜。

9.根据权利要求1-8任一项制备得到的二氧化钛薄膜。

10.根据权利要求1-8任一项制备得到的二氧化钛薄膜在光催化或光电催化降解有机污染物中的应用。