[发明专利]利用多步阳极氧化法制备梯度TiO2纳米管阵列薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种利用多步阳极氧化法制备梯度TiO₂纳米管阵列薄膜的方法。该方法是以磷酸、氢氟酸、氟化铵、甘油、去离子水等为主要原料，分别配制成水基电解液和有机电解液，通过将钛箔片与铂片构成的两电极系统在水基电解液和有机电解液中反复进行阳极氧化，最后在钛箔片上生长出具有梯度结构的TiO₂纳米管阵列薄膜材料。该方法适用于制造各种光电化学器件，在光能利用、绿色能源开发、污水处理等工业领域有着广泛的应用前景。

主权项

1.一种利用多步阳极氧化法制备梯度TiO2纳米管阵列薄膜的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)钛箔片的预处理采用高纯钛箔片为基板，分别用400目、600目、800目、1000目以及1200目SiC砂纸打磨，再用0.05μm的Al2O3抛光至镜面亮度，将抛光后的钛箔片先后放入丙酮和去离子水中超声清洗10分钟，烘干后备用；(2)电解液的制备水基电解液的配制：将磷酸与去离子混合配制成摩尔浓度为0.1～10摩尔/升的磷酸溶液，然后将氢氟酸加入到上述磷酸溶液中，配制成含有氢氟酸质量百分数为0.1～10％的水基电解液，有机电解液的配制：将氟化铵加入到甘油中，配制成含有氟化铵质量百分数为0.1～10％的有机电解液；(3)多步阳极氧化法制备梯度TiO2纳米管阵列薄膜A.首步阳极氧化：于室温条件下，在10～30伏特的恒压下，将预处理后的钛箔片与铂片构成两电极系统放入到水基电解液中进行阳极氧化0.5～5小时，将阳极氧化后的钛箔片用去离子水清洗后干燥；B.二步阳极氧化：将步骤A得到的钛箔片再次与铂片构成两电极系统放入到有机电解液中，在10～40伏特的恒压下进行阳极氧化1～30小时，将阳极氧化后的钛箔片用无水乙醇和去离子水清洗后干燥；C.多步阳极氧化：继续重复步骤A和步骤B，得到梯度TiO2纳米管阵列薄膜。