[发明专利]一种利用紫外光照射辅助制备纳米管钛材的方法以及由该方法制得的钛材

说明书

本发明涉及一种利用紫外光照射辅助制备表面上带有二氧化钛纳米管的钛材的方法，所述方法包括如下步骤：(1)提供钛基材；(2)以钛基材作为阳极，在紫外线照射下在氧化电解液中进行电解氧化，从而制得表面上带有二氧化钛纳米管的钛材。本发明还涉及由所述方法制得的钛材。本发明方法具有操作流程简单、耗时短、能耗低等优点，所制得的钛材的表面上形成的二氧化钛纳米管长度长，规整度高，收率高，适合工业生产。

技术领域

本发明涉及制备表面带有二氧化钛纳米管的钛材的方法以及由该方法制得的钛材。

背景技术

制备TiO₂纳米管的工艺主要有水热法、模板法以及电化学阳极氧化法，其中阳极氧化法因其制备工艺简单、所得TiO2纳米管高度有序等优点受到广泛研究。在阳极氧化法中，其中阳极为纯钛片，阴极多选用导电性良好并且活泼性较低的材料(碳棒或铂电极)，电解液中要含有一定量的氟离子，在一定温度与电压下经过氧化刻蚀作用即可在钛片表面生长出纳米管结构。与模板法与水热合成法相比，阳极氧化法制备的TiO₂纳米管规整度较高，所得TiO₂纳米管微观形貌可通过改变反应条件(温度，电压，电解液类型，电解液pH等)控制。然而，在实际应用中，利用传统阳极氧化法制备的长TiO₂纳米管存在一些显著的缺点：(1)耗费时间长，为制备出长二氧化钛纳米管必须要大幅度延长氧化时间，从而在一定程度上降低了生产效率；(2)能源消耗大，为制备长二氧化钛纳米管在延长氧化时间的同时也要提高氧化电压，会大大增加能源消耗；(3)二氧化钛纳米管的收率低，长度短，在传统方法中，二氧化钛纳米管的生长速度慢，因此相同时间内生成的二氧化钛纳米管的长度较短；(4)规整度低，性能欠佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种制备表面带有长的二氧化钛纳米管的钛材的方法，该方法具有耗时短、能耗小、规整度高等优点。

为了实现上述发明的目的，本发明在第一方面采用提供了一种利用紫外光照射辅助制备表面上带有二氧化钛纳米管的钛材的方法，所述方法包括如下步骤：(1)提供钛基材；(2)以钛基材作为阳极，在紫外线照射下在氧化电解液中进行电解氧化，从而制得表面上带有二氧化钛纳米管的钛材。

本发明在第二方面提供了由本发明第一方面所述方法制得的钛材。

本发明具有操作流程简单、耗时短、能耗低等优点，在钛基材上形成的二氧化钛纳米管长度长，规整度高，收率高，适合工业生产。

附图说明

图1：实施例1制造产品扫描电镜图；其中左图为正面图(即，沿着纳米管轴向拍摄，下同)，右图为侧面图(即，大致垂直于纳米管的侧壁的方向拍摄，下同)。

图2：实施例2制造产品扫描电镜图；其中左图为正面图，右图为侧面图。

图3：实施例3制造产品扫描电镜图；其中左图为正面图，右图为侧面图。

图4：实施例4制造产品扫描电镜图；其中左图为正面图，右图为侧面图。

图5：实施例5制造产品扫描电镜图；其中左图为正面图，右图为侧面图。

图6：实施例6制造产品扫描电镜图；其中左图为正面图，右图为侧面图。

图7：各个实施例中在不同紫外线照射条件下电解氧化不同的时间所制得的二氧化钛纳米管的管长。

图8：各个实施例各个实施例中在不同紫外线照射条件下电解氧化不同的时间所实现的刻蚀速率。

具体实施方式