[发明专利]一种泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，采用泡沫金属作为载体，掺氮二氧化钛作为活性组分，特征在于使用真空电弧离子镀工艺，包括如下步骤：

（1）泡沫金属载体入炉前，进行清洁处理，在丙酮溶液中超声波清洗两次，使用无水乙醇脱水，脱水后烘干装入真空室；

（2）真空室抽本底真空至4～6×10^－3Pa，充氩气至5～10Pa，在泡沫金属载体上加负偏压500～800V，使氩气形成等离子体辉光放电，在负偏压电场作用下，使用具有高能量的氩离子对泡沫金属载体进行轰击，进行辉光放电离子轰击清洗，使泡沫金属载体温度上升；

（3）辉光放电离子轰击清洗结束后，将氩气压强设定在2Pa，开启弧电源，在泡沫金属载体上加400～500V负偏压，引燃Ti靶，用高能量Ti离子对泡沫金属载体进行轰击，进行弧光放电清洗；

（4）弧光放电清洗关掉弧电源，再次将真空室抽至4～6×10^-3Pa；

（5）向真空室通入工作气体N₂气和O₂气，工作压强由自动压强控制仪控制，N₂气流量由质量流量计控制，按预设的流量通入N₂，待真空度稳定后，再通入 O₂达到工作压强，待真空室气体压强达到工作压强后，对泡沫金属载体加负偏压，开启弧电源，引燃电弧开始镀膜，镀膜结束后得到泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂。

2.根据权利要求1所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于所述泡沫金属载体为泡沫镍、泡沫铜或泡沫铝。

3.根据权利要求2所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于所述泡沫金属载体的面密度为300～600g/m²，2.54cm的长度内孔的数目为60-140，载体厚度小于2.5mm，孔隙率大于95%。

4.根据权利要求3所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于所述泡沫金属载体上负载的掺氮二氧化钛组分中，二氧化钛含量为99.1wt%-99.4wt%，氮含量为0.6wt％～0.9wt％。

5.根据权利要求4所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于步骤（5）中的工作压强为1～6Pa。

6.根据权利要求4所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于步骤（5）中的N₂气体流量为3～6 sccm。

7.根据权利要求4所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于步骤（5）中的偏压为100～200 V。

8.根据权利要求4所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于步骤（5）中的泡沫金属载体距靶面距离为150～200mm。

9.根据权利要求4所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于步骤（5）中的工作电流为30～50A。

10.根据权利要求4所述的泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法，特征在于步骤（5）中的镀膜时间为15～20分钟。