[发明专利]二氧化钛纳米蜂窝嵌套纳米线阵列薄膜及制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛纳米蜂窝嵌套纳米线阵列的薄膜，该薄膜形成于金属钛的基体上的，其特征在于，该薄膜厚度为2～40μm，它由二氧化钛纳米蜂窝和嵌套于纳米蜂窝中心的单根纳米线阵列构成，其中，纳米蜂窝平均孔径为80～95nm，孔壁平均厚度为10hm，纳米线的直径为40～55nm。

2.一种制备权利要求1所述的二氧化钛纳米蜂窝嵌套纳米线阵列的薄膜方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将块体工业纯钛材料在丙酮，去离子水中超声清洗，干燥后加入乙二醇电解液中，其中该电解液含质量分数0.25-0.75％氟化铵及含体积分数1％水，然后以钛为阳极，以铂为阴极在电压40-60V条件下阳极氧化得到二氧化钛纳米管阵列薄膜；

2)将步骤1)得到的二氧化钛纳米管阵列薄膜加入到摩尔浓度为1-8mol/L的氢氧化钾或氢氧化钠溶液中在室温下反应8分钟到168小时后，在二氧化钛纳米管阵列内形成蜂窝及蜂窝内的纳米线，并且上面覆盖一层无序二氧化钛层构成二氧化钛复合薄膜；

3)将步骤2)得到的复合薄膜加入摩尔浓度为0.3-1mol/L的盐酸中，于室温下处理10-60分钟得到无定形二氧化钛纳米蜂窝嵌套纳米线阵列薄膜；

4)将步骤3)得到的无定形二氧化钛纳米蜂窝嵌套纳米线阵列薄膜在空气气氛下，以升温速率10℃/min，升温至400-500℃保温1-5小时，然后随炉冷却至室温；最后得到锐钛矿型二氧化钛纳米蜂窝内嵌纳米线阵列薄膜。