[发明专利]地膜状二维纳米薄层钛酸钠覆盖氧化银/氧化钛异质结光催化膜层材料及其制备方法

权利要求书

1.地膜状二维纳米薄层钛酸钠覆盖氧化银/氧化钛异质结光催化膜层材料，该材料的结构由内、中、外三层构成，外层为一层“地膜状”连续的纳米NTO保护层，厚度为5nm-30nm之间，中层为Ag₂O修饰层，颗粒粒径在50-200 nm，内层为TiO₂层，呈现微弧氧化膜层的多孔形貌，膜层的厚度为5-100μm，其特征在于，其制备方法的具体步骤如下：

1）以钛片基体材料为阳极，不锈钢电解槽为阴极，以含钙离子和磷酸根离子以及EDTA二钠盐的混合溶液为电解液，利用微弧氧化技术，在钛片基体上制备含Ca的TiO₂膜层；所述钛片基体材料为纯钛或钛合金；

2）将表面形成含Ca的TiO₂膜层的钛片基体置于含银的溶液中进行离子交换，在膜层表面形成Ag₂O纳米颗粒修饰层；离子交换的条件为：空气气氛，避光、室温下进行离子交换，交换时间为4-8h；

3）将Ag₂O纳米颗粒修饰的TiO₂膜层在浓度为10g-50g/L的含钠盐水溶液中进行水热处理，水热反应温度160-180℃，保持时间4-24h后，冷却至室温；最终形成一种连续的“地膜状”二维纳米NTO薄层、纳米Ag₂O颗粒、TiO₂多孔薄膜三元异质结光催化膜层；

步骤1）中微弧氧化过程中所用的电解液的配制方法为：

a、分别配制溶液A和溶液B：

溶液A：8-16 g/L NaH₂PO₄、

2-6 g/L EDTA-2Na

溶液B：2-4 g/L乙酸钙；

b、将溶液B加入到溶液A中，得到澄清溶液，并确保溶液A和溶液B中乙酸钙与EDTA-2Na的物质的量比例小于1，即EDTA-2Na相对于乙酸钙过量；

步骤1）中微弧氧化处理电源设置参数为：

电源采用双相脉冲模式，频率在50 -1200赫兹，所述电源输入模式在恒压模式和恒流模式下的电参数设置如下：

在恒压模式下，微弧氧化处理施加正向电压350V-450V，保持处理时间10-30min；在恒流模式下，微弧氧化处理施加正向电压，使其电流密度0.01A/cm²-1A/cm²，保持处理时间10-30min；

步骤2）中离子交换溶液的配制方法为：

a、分别配制溶液A和溶液B：

溶液A：2.5-4g/LEDTA-2Na、

1-2g/LKOH;

溶液B：0.3-0.6g/L AgNO₃

b、将溶液B逐渐滴加入到溶液A中，直到最后一滴溶液出现黄色不溶性沉淀为止，离心分离，保留溶液。