[发明专利]一种于钛或钛合金基底表面生长二氧化钛纳米颗粒的方法

说明书

本发明公开了一种于钛或钛合金基底表面生长二氧化钛纳米颗粒的方法，包括：以水热溶液对钛或钛合金基底表面进行水热处理，从而在所述基底表面生长形成二氧化钛纳米颗粒，所述水热溶液采用含氯离子和/或氟离子的盐溶液。本发明可以在钛或钛合金基底表面获得分布均匀致密且大小可控的纳米颗粒。且工艺简便、处理温度较低、成本低廉、清洁环保、实用性强、操作性强，可用于调控钛表面不同尺度的纳米颗粒，且可用于钛及钛合金基底表面的改性，为钛表面处理提供了一个新的方法。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及到一种表面生长有二氧化钛纳米颗粒的钛或钛合金基底及于钛或钛合金基底表面生长二氧化钛纳米颗粒的方法。

背景技术

水热法是在特定的容器中采用特定的溶液作为反应介质，通过加热营造高温高压的反应环境，进而促使一些难溶或微溶的物质溶解并重结晶。通过水热法构造的表面微结构复杂精细，形貌多样，一般都呈纳米尺度，且通过反应温度、时间、压强、反应介质等实验参数的调控可以得到尺度可控的表面纳米颗粒。

二氧化钛纳米颗粒是一种高效、无毒、稳定的光催化材料，在光催化领域有着重要广泛的应用。如今人们制备二氧化钛纳米粉末多用溶胶凝胶法，但由于二氧化钛纳米粉末具有细小易团聚、不易沉降、难回收等缺点，因而不利于催化剂在实际应用中的重复回收利用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种于钛或钛合金基底表面生长二氧化钛纳米颗粒的方法，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种于钛或钛合金基底表面生长二氧化钛纳米颗粒的方法，包括：以水热溶液对钛或钛合金基底表面进行水热处理，从而在所述基底表面生长形成二氧化钛纳米颗粒，所述水热溶液采用含氯离子和/或氟离子的盐溶液。

在一些实施例中，还包括采用过氧化氢和酸的混合溶液对所述基底表面进行刻蚀，从而于所述基底表面形成二氧化钛纳米凝胶层，之后对所述二氧化钛纳米凝胶层进行所述的水热处理。

较之现有技术，本发明的有益效果包括：

(1)本发明实施例提供的于钛或钛合金基底表面生长二氧化钛纳米颗粒的方法，可以首先通过过氧化氢和盐酸的混合溶液的刻蚀得到一层二氧化钛凝胶层，然后对钛或钛合金基底进行水热处理，从而可以在钛或钛合金基底表面获得分布均匀致密且大小可控的纳米颗粒。

(2)本发明工艺简便、处理温度较低、成本低廉、清洁环保、实用性强、操作性强，可用于调控钛表面不同尺度的纳米颗粒，且可用于钛及钛合金基底表面的改性，为钛表面处理提供了一个新的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1中双氧水和盐酸处理制备的二氧化钛纳米凝胶层的表面形貌图；

图2是本发明实施例2中氯化钠溶液水热1小时制备二氧化钛纳米薄膜表面形貌图；

图3是本发明实施例3中氯化钠溶液水热5小时制备二氧化钛纳米薄膜表面形貌图；

图4是本发明实施例4中氯化钠溶液水热10小时制备二氧化钛纳米薄膜表面形貌图；

图5是本发明实施例5中氟化钠溶液水热5小时制备二氧化钛纳米薄膜表面形貌图；

图6是本发明实施例6中氟化铵溶液水热5小时制备二氧化钛纳米薄膜表面形貌图

图7是本发明实施例7中氯化钠溶液水热8小时制备二氧化钛纳米薄膜表面形貌图