[发明专利]氧化钛纳米多孔涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化钛纳米多孔涂层，由覆于衬底上的薄膜组成，其特征在于：

所述薄膜的膜厚为100-700nm，所述膜厚100-700nm的薄膜为TiO₂纳米颗粒构成的多孔膜；

所述构成多孔膜的TiO₂纳米颗粒的粒径为20-30nm；

所述多孔膜中孔的直径为8-10nm。

2.根据权利要求1所述的氧化钛纳米多孔涂层，其特征是衬底为硅酸盐玻璃衬底，或石英玻璃衬底，或硅片衬底，或氧化碲衬底，或硒化镉衬底。

3.一种权利要求1所述氧化钛纳米多孔涂层的制备方法，包括溶胶凝胶法，其特征在于主要步骤如下：

步骤1，先按照钛酸四丁酯、乙醇、异丙醇和醋酸的体积比为1：1.8-2.2：0.8-1.2：0.3-0.5的比例，将后三者混合并搅拌后，向其中添加钛酸四丁酯，得到混合溶液，再按照水、浓度为65-68％的硝酸水溶液、乙醇和异丙醇的体积比为0.2：0.014：1.8-2.2：0.8-1.2的比例，将四者混合并搅拌，得到酸性混合水溶液；

步骤2，先按照混合溶液和酸性混合水溶液中的乙醇的体积比为1：1的比例，将混合溶液逐滴滴入酸性混合水溶液中，得到反应前驱溶液，再将反应前驱溶液置于55-65℃下搅拌1.5-2.5h，得到TiO₂溶胶；

步骤3，先待TiO₂溶胶晾至室温后，向其中添加4-6wt％的聚乙烯吡咯烷酮并搅拌至少1h，得到混合溶胶，再按照混合溶胶和乙醇的体积比为8：1-2的比例，将乙醇加入混合溶胶中稀释后老化1-3d，得到镀膜用溶胶；

步骤4，先将衬底置于镀膜用溶胶中进行浸渍提拉镀膜后晾干，得到覆有薄膜的衬底，再将覆有薄膜的衬底置于480-520℃下保温1.5-2.5h后冷却至室温，制得氧化钛纳米多孔涂层。

4.根据权利要求3所述的氧化钛纳米多孔涂层的制备方法，其特征是于浸渍提拉镀膜之前，将衬底依次置于丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗15min后干燥。

5.根据权利要求3所述的氧化钛纳米多孔涂层的制备方法，其特征是对反应前驱溶液的搅拌速率为600r/min。

6.根据权利要求3所述的氧化钛纳米多孔涂层的制备方法，其特征是浸渍提拉镀膜时衬底的下降速度为90-110mm/min、浸渍时间为1-3min、提升速度为50-150mm/min。

7.根据权利要求3所述的氧化钛纳米多孔涂层的制备方法，其特征是在对覆有薄膜的衬底保温之前，先将其由室温经100min升温至保温的温度。

8.根据权利要求3所述的氧化钛纳米多孔涂层的制备方法，其特征是衬底为硅酸盐玻璃衬底，或石英玻璃衬底，或硅片衬底，或氧化碲衬底，或硒化镉衬底。