[发明专利]一种光电催化薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种光电催化薄膜，所述光电催化薄膜包括：导电衬底；以及，层压在所述导电衬底的一侧上的一层或多层的二氧化钛层和一层或多层的三氧化二铁层，其中所述二氧化钛层和所述三氧化二铁层是彼此交替布置的，并且最靠近导电衬底的层是二氧化钛层，最远离导电衬底的层是三氧化二铁层。

2.根据权利要求1所述的光电催化薄膜，所述三氧化二铁层完全覆盖下面的二氧化钛层。

3.根据权利要求1所述的光电催化薄膜，所述导电衬底是FTO导电玻璃、铁片或钨片。

4.根据权利要求1所述的光电催化薄膜，所述导电衬底是FTO导电玻璃。

5.根据权利要求1所述的光电催化薄膜，所述二氧化钛层是颗粒状的薄膜，膜厚度在100纳米-10微米的范围内，优选200纳米-5微米，更优选300纳米-1微米，并且最优选500纳米-800纳米。

6.根据权利要求1所述的光电催化薄膜，所述三氧化二铁层是密实的薄膜，膜厚度在10纳米-10微米的范围内，优选100纳米-5微米，更优选200纳米-1微米，并且最优选300纳米-800纳米。

7.一种制备根据权利要求1所述的光电催化薄膜的方法，所述方法的特征在于：

用溶胶-凝胶法在导电衬底的一侧上形成一层二氧化钛薄膜；然后使用化学气相沉积法在其上再形成一层三氧化二铁薄膜；之后，任选地，交替使用溶胶-凝胶法和化学气相沉积法，再在其上依次交替形成多层二氧化钛薄膜和多层三氧化二铁薄膜相结合的光电催化薄膜。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法包括如下步骤：

第一步，将合适尺寸的导电衬底清洗干净并烘干；

第二步，在所述导电衬底上涂敷含钛的溶液或溶胶，并且在50-100℃烘干5-15分钟；

第三步，将具有挥发性质的铁化合物作为前驱体洒在导电衬底的一侧边缘；

第四步，将放好前驱体的导电衬底置于管式炉的中间位置，用流量计控制载气流量为100-500sccm，管式炉以1-10℃/分钟的升温速率升温至400-650℃，并在此温度保温10分钟-4小时，然后冷却至室温；以及

第五步，任选重复上述的第三至第四步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，所述含钛的溶液或溶胶是四氯化钛水溶液或三氯化钛的水溶液。

10.根据权利要求9所述的方法，所述四氯化钛水溶液或三氯化钛的水溶液的浓度为0.01M-1M。

11.根据权利要求8所述的方法，所述具有挥发性质的铁化合物是二茂铁或乙酰丙酮铁。

12.根据权利要求8所述的方法，用于涂敷所述含钛的溶液或溶胶的方式包括浸渍法、提拉法或旋涂法。

13.根据权利要求8所述的方法，所述载气为空气或氧气。

14.根据权利要求1或7所述的方法，所述光电催化薄膜的面积为1-50cm²。