[发明专利]用于光催化的纳米二氧化钛薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于二氧化钛薄膜的制备领域，涉及一种用于光催化的纳米二氧化钛薄膜的制备方法。

背景技术

目前在解决室内空气污染的净化上，研究最多和最有前景的就是用于光催化的纳米二氧化钛技术。它的特点是对人体无毒，对环境无害而且能够高效的净化化学污染和生物污染，可以在分解有机物，降解有毒气体的同时杀灭细菌和病菌。现阶段对光催化的纳米二氧化钛薄膜的制备方法中，基本步骤主要采用溶胶-凝胶法制膜，即：将二氧化钛的前驱体水解制得二氧化钛超细胶体溶液，然后用涂刷法和提拉法将二氧化钛超微粒溶胶转移至金属网上，经过干燥和烧结制备纳米二氧化钛膜，这种薄膜与载体结合强度差，薄膜极易脱落。同时，传统的方法中溶胶不能长时间保存也是个技术缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能于载体结合强度高又能使溶胶长期保存的用于光催化的纳米二氧化钛薄膜的制备方法。

为实现本发明的目的，一种用于光催化的纳米二氧化钛薄膜的制备方法，其具体步骤如下：1)以钛酸丁酯作为二氧化钛前驱体，采用乙醇为溶剂，二者的体积比为1比5.5--6.5，加入二乙醇胺作为抑制剂，再加入适量的聚乙二醇为造孔剂，在室温下低速搅拌1.5到2.5小时，然后加入一定配比的二次蒸馏水和乙醇，搅拌均匀后获得浅黄色透明溶胶，即A胶；2)以钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯为主要原料，与异丙醇按一定比例混合后缓慢滴入用去离子水配制的硝酸稀溶液中，制成B胶；3)将A胶和B胶混合均匀，加入无水乙醇醇解成为二氧化钛胶体；4)同时，将不锈钢丝网通过酸洗、碱洗、纯净水和乙醇清洗预处理，并通过沾胶、甩干、烘干、烧结工序，制备成一定镀膜层的二氧化钛多孔性薄膜光催化剂。

本发明的优点是：具有很高的催化性能，非常大的比表面，能够有效的提高催化剂的反应效率和光能的利用率；利用高温热处理技术使得薄膜与载体形成牢固的结合，并且保持最佳的晶形比例；以不锈钢丝网作为载体具有较强的结合力，薄膜附着在不锈钢丝网上不易脱落。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行具体描述。

实施例1

1)以钛酸丁酯作为二氧化钛前驱体，采用乙醇为溶剂，二者的体积比为1比5.5，加入二乙醇胺作为抑制剂，再加入适量的聚乙二醇为造孔剂，在室温下低速搅拌1.5小时，然后加入一定配比的二次蒸馏水和乙醇，搅拌均匀后获得浅黄色透明溶胶，即A胶；

2)以钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯为主要原料，与异丙醇按一定比例混合后缓慢滴入用去离子水配制的硝酸稀溶液中，制成B胶；

3)将A胶和B胶混合均匀，加入无水乙醇醇解成为二氧化钛胶体；

4)同时，将不锈钢丝网通过酸洗、碱洗、纯净水和乙醇清洗预处理，并通过沾胶、甩干、烘干、烧结工序，制备成一定镀膜层的二氧化钛多孔性薄膜光催化剂。

本发明得到的二氧化钛多孔性薄膜光催化剂，薄膜厚的为300nm，二氧化钛径粒10nm，孔直径15nm，同时具有很高的催化活性和非常大的比表面。

实施例2

1)以钛酸丁酯作为二氧化钛前驱体，采用乙醇为溶剂，二者的体积比为1比6.5，加入二乙醇胺作为抑制剂，再加入适量的聚乙二醇为造孔剂，在室温下低速搅拌2.5小时，然后加入一定配比的二次蒸馏水和乙醇，搅拌均匀后获得浅黄色透明溶胶，即A胶；

2)以钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯为主要原料，与异丙醇按一定比例混合后缓慢滴入用去离子水配制的硝酸稀溶液中，制成B胶；

3)将A胶和B胶混合均匀，加入无水乙醇醇解成为二氧化钛胶体；

4)同时，将不锈钢丝网通过酸洗、碱洗、纯净水和乙醇清洗预处理，并通过沾胶、甩干、烘干、烧结工序，制备成一定镀膜层的二氧化钛多孔性薄膜光催化剂。

本发明得到的二氧化钛多孔性薄膜光催化剂，薄膜厚的为350nm，二氧化钛径粒9nm，孔直径14nm，同时具有很高的催化活性和非常大的比表面。