[发明专利]一种氢化处理的TiO2纳米管阵列及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201110121938.5 申请日: 2011-05-13
公开(公告)号: CN102247828A 公开(公告)日: 2011-11-23
发明(设计)人: 李广忠;汤慧萍;张文彦;康新婷;李纲 申请(专利权)人: 西北有色金属研究院
主分类号: B01J23/20 分类号: B01J23/20;B01J21/06;B01J23/745;B01J23/22;B01J23/847;C01B3/04;C02F1/30;C02F101/38
代理公司: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 谭文琰
地址: 710016*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 氢化 处理 tio sub 纳米 阵列 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种氢化处理的TiO2纳米管阵列,其特征在于,该氢化处理的TiO2纳米管阵列中Tin+占钛离子总数的1%~30%,其中n为不大于3的正整数;所述氢化处理的TiO2纳米管阵列的颜色为黑色或墨绿色,电导率为0.01S·cm-1~8.9S·cm-1

2.根据权利要求1所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列,其特征在于,所述氢化处理的TiO2纳米管阵列中Tin+占钛离子总数的3%~20%。

3.根据权利要求2所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列,其特征在于,所述氢化处理的TiO2纳米管阵列中Tin+占钛离子总数的8%~15%。

4.根据权利要求1所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列,其特征在于,所述氢化处理的TiO2纳米管阵列为掺杂或非掺杂TiO2纳米管阵列,所述掺杂TiO2纳米管阵列中的掺杂物为Nb、Ta、Zr、Fe、Al和V中的一种、两种或三种。

5.一种制备如权利要求1-4中任一权利要求所述氢化处理的TiO2纳米管阵列的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

(1)将厚度为100μm~300μm的金属片机械加工成面积为1cm2~80cm2的方形片或圆形片,接着将加工后的金属片用碳化硅砂纸打磨光亮,然后依次用丙酮、乙醇清洗干净,烘干待用;所述金属片为钛片或钛合金片,所述钛合金片中钛的质量百分含量为50%以上,所述钛合金片为二元钛合金片、三元钛合金片或四元钛合金片;

(2)将步骤(1)中烘干后的金属片作为阳极置于电解槽中,以铂片作为阴极,在电压为20V~150V,温度为10℃~70℃的条件下电解氧化7h~128h,然后将电解氧化后的金属片置于无水乙醇中超声振荡,得到与金属片分离的TiO2纳米管阵列;

(3)将步骤(2)中所述TiO2纳米管阵列在氢气气氛保护下,温度为200℃~1300℃的条件下热处理0.5h~50h,氢气的流量为2×10-2m3.min-1~9×10-2m3.min-1,得到氢化处理的TiO2纳米管阵列。

6.根据权利要求5所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述二元钛合金片为TiNb合金片、TiTa合金片、TiZr合金片、TiFe合金片、TiV合金片或TiAl合金片。

7.根据权利要求5所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述三元钛合金片为Ti与Nb、Ta、Zr、Fe、Al和V中的两种组成的三元钛合金片。

8.根据权利要求5所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述四元钛合金片为Ti与Nb、Ta、Zr、Fe、Al和V中的三种组成的四元钛合金片。

9.根据权利要求5所述的一种氢化处理的TiO2纳米管阵列的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述电解氧化的电解液中含有质量百分数为0.25%~1.25%的氟化铵,余量为混合溶剂,其中混合溶剂由乙二醇和去离子水按49∶1的体积比混合而成。

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