[发明专利]大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一可拉出有序纳米管薄膜的碳纳米管阵列；

从碳纳米管阵列中拉出碳纳米管有序薄膜；

把碳纳米管有序薄膜放在起支撑作用的基底上，或者使其悬空固定碳纳米管有序薄膜的周边；

把碳纳米管有序薄膜放入反应器中，通过物理气相沉积或者化学气相沉积方法，在有序碳纳米管薄膜中的碳纳米管外面包裹一层二氧化钛壳层材料，形成中间是碳纳米管、外壳层是二氧化钛纳米管的皮芯结构纳米管薄膜。

2.如权利要求1所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于所用的碳纳米管薄膜是从碳纳米管阵列中拉出来的有序的连续薄膜。

3.如权利要求1所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于拉出的碳纳米管有序薄膜可以在基底上放置一层，也可以是多层；碳纳米管有序薄膜是多层，每层的方向可以不同，形成编织结构。

4.如权利要求1所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于物理气相沉积方法为真空蒸发、真空溅射或真空离子镀膜。

5.如权利要求1所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于化学气相沉积时的反应温度范围为200℃-1200℃。

6.如权利要求4所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于，物理气相沉积方法所用的靶材是钛靶或者是二氧化钛靶。

7.如权利要求6所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于，靶材是钛靶时，在碳纳米管薄膜外层沉积完钛层后，需要进一步中氧化处理，得到二氧化钛纳米管。

8.如权利要求1所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于，制备得到的皮芯结构纳米管薄膜可以从基底上剥离下来应用。

9.一种大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一可拉出有序纳米管薄膜的碳纳米管阵列；

从碳纳米管阵列中拉出碳纳米管有序薄膜，并在拉出的碳纳米管有序薄膜上直接喷涂二氧化钛纳米颗粒，形成内层是碳纳米管、外层是二氧化钛纳米颗粒的纳米管薄膜。

10.如权利要求1所述的大面积有序皮芯结构二氧化钛纳米管薄膜光催化剂材料的应用，其特征在于，在光催化过程中，给皮芯结构纳米管薄膜施加一个正的偏压，使其中的光生电子能够有效分离，提高光催化的效率。