[发明专利]增透型超亲水氧化锌/二氧化钛复合纳米结构自清洁涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种增透型超亲水氧化锌/二氧化钛复合纳米结构自清洁涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

①ZnO晶种层的制备：在0.1～0.5mol/L的醋酸锌的乙醇溶液中加入碳原子数为2～6的脂肪胺或醇胺，其中Zn(CH₃COO)₂与胺的摩尔比为1∶0.5-1.5；将该溶液旋涂在干净的基片上，然后将基片在200～500℃下煅烧20～60分钟；

②ZnO纳米线阵列的生长：配制10-50mmol/L的硝酸锌水溶液，并加入等摩尔的六次甲基四胺到硝酸锌溶液中；将在步骤①中制备的基片浸没在上述溶液中，保持基片直立；将反应体系置于70-100℃的恒温烘箱中2-12小时，获得厚度为300-800纳米的ZnO纳米线阵列；

③ZnO/TiO₂复合结构的纳米薄膜：将步骤②中所制备的生长有ZnO纳米线阵列的基片直立于水热反应釜，在反应釜中加入10-20mL钛酸酯的异丙醇溶液，溶液中钛酸酯的浓度为1-100mmol/L，再加入5-50微升的氮原子数为2～10的多胺；然后将上述溶液密封在水热反应釜中，加热至140～200℃并保持在该温度下6～24小时；待反应降温至室温时将基片取出，用水、乙醇润洗3-5次；最后将基片在400～600℃煅烧1～5小时获得具有增透效果的自清洁涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪胺或醇胺选自：乙胺，二乙胺或乙醇胺。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤所述步骤③中的钛酸酯选自：钛酸异丙醇酯，钛酸丁酯，四氯化钛，硫酸氧钛或硫酸钛。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤③中的多胺选自：六次甲基四胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

①ZnO晶种层的制备：在0.2mol/L的醋酸锌的乙醇溶液中加入等当量的乙醇胺，将该溶液在3000rpm旋涂在干净的FTO导电玻璃基片上，然后将基片在400℃下煅烧30分钟；

②ZnO纳米线阵列的生长：配制20mmol/L的硝酸锌水溶液，并加入等摩尔的六次甲基四胺到硝酸锌溶液中；将在步骤①中制备的基片浸没在上述溶液中，保持基片直立；将反应体系置于70℃的恒温烘箱中4小时，获得ZnO纳米线阵列；

③ZnO/TiO₂复合纳米结构薄膜：将步骤②中所制备的生长有ZnO纳米线阵列的基片直立于水热反应釜，在反应釜中加入10mL的钛酸酯的异丙醇溶液，溶液中钛酸酯的浓度为5mmol/L，再加入10微升的二乙烯三胺；然后将上述溶液密封在水热反应釜中，并加热至180℃并保持在该温度下12小时；待反应降温至室温时将基片取出，并用水、乙醇反复润洗3-5次。最后将基片在400℃煅烧2小时获得具有增透效果的自清洁涂层。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

①ZnO晶种层的制备：在0.1mol/L的醋酸锌的乙醇溶液中加入等当量的乙胺，将该溶液在2000rpm旋涂在干净的FTO导电玻璃基片上，然后将基片在400℃下煅烧50分钟；

②ZnO纳米线阵列的生长：配制30mmol/L的硝酸锌水溶液，并加入等摩尔的六次甲基四胺到硝酸锌溶液中；将在①中制备的基片浸没在上述溶液中，保持基片直立，将反应体系置于70℃的恒温烘箱中6小时，获得ZnO纳米线阵列；

③ZnO/TiO₂复合纳米结构薄膜：将②中所制备的生长有ZnO纳米线阵列的基片直立于水热反应釜，在反应釜中加入15mL的钛酸酯的异丙醇溶液，溶液中钛酸酯的浓度为10mmol/L，再加入10微升的三乙烯四胺；然后将上述溶液密封在水热反应釜中，并加热至180℃并保持在该温度下16小时；待反应降温至室温时将基片取出，并用水，乙醇反复润洗3-5次；最后将基片在400℃煅烧4小时获得具有增透效果的自清洁涂层。