[发明专利]一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2

权利要求书

1.一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO₂纳米粒子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：用高压直流电源提供电能，用Ti箔作为阳极，用Pt针尖作为阴极，用NaF溶液作为电解液，且在电解液中加入CTAB作为稳定剂，回路中加入电阻稳定电流；电源正极和Ti箔阳极之间加入1～5kΩ电阻来稳定电流，1～6g/L的NaF溶液为电解液，两电极之间的距离为0.5～2.0cm；所述阴极为自制直径0.5～1.5mm、长10～15mm的铂针，铂针密封于石英管中且露出石英管的长度为0.5～1.5mm；加入0.05～0.20％的CTAB作为纳米材料制备的稳定剂，以减少纳米粒子团聚；合成TiO₂纳米粒子的高压直流电源提供的放电电压为450～550V，放电电流为100～200mA；阳极钛箔在使用前由以下工艺进行处理：用砂纸打磨、抛光后先在丙酮中浸泡10～15min，再在去离子水中超声洗涤10～15min，以除去表面的油脂；

步骤(2)：当阴阳两电极间施加电压和电流时，阴极铂针与周围溶液之间产生明亮的辉光，形成稳定的等离子体；

步骤(3)：放电过程中阳极Ti箔被消耗，溶液中逐渐产生白色沉淀；放电过程中，溶液的温度保持在10～40℃，反应时间为0.5～3.0h；

步骤(4)：在磁力搅拌下持续放电一段时间，得到白色浊液；磁力搅拌的速度为90～150r/min；

步骤(5)：将浊液离心分离，并将产物依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤数次，真空干燥，研磨，得到白色产物即为TiO₂纳米颗粒；高速离心的转速为8000～15000r/min；真空干燥的温度为40～60℃。