[发明专利]金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜及制备与应用

权利要求书

1.一种金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜的制备方法，其特征在于，将金属钛清洁并刻蚀，之后金属钛浸渍于过氧钨酸溶胶和双氧水的氧化液中，在一定温度下保持一段时间，得到晶体原位生长和沉积形成的钛酸和过氧钨酸的纳米薄膜，最后焙烧获得金属钛表面的氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜；

具体制备方法包括以下步骤：

(1)金属钛表面预处理：先后用去离子水和丙酮清洗金属钛，然后将其在含氢氟酸/硝酸的刻蚀液中刻蚀，再用去离子水超声洗涤、干燥，得到表面洁净的金属钛；

(2)金属钛表面形成前驱物薄膜：将刻蚀后表面洁净的金属钛浸渍在预先配制的氧化液中，在60～120℃温度下保持2～72小时；

(3)薄膜的热处理：将表面氧化处理后的金属钛洗涤、干燥，在一定温度下焙烧一定时间，得到金属钛表面功能化的、具有一定晶相结构的氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜；

步骤(2)中所述的氧化液为双氧水与过氧钨酸的混合水溶液，其中双氧水质量浓度为5％，过氧钨酸以钨计算的质量浓度为1％。

2.根据权利要求1所述的一种金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜的制备方法，其特征在于，所述的金属钛为任何结构形式、钛纯度在95％以上的金属钛，包括钛片，钛丝或钛网。

3.根据权利要求1所述的一种金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中焙烧条件：焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为3-72小时，温升速率为0.5-5℃/分钟，焙烧气氛为纯氧气或空气气氛。

4.一种采用权利要求1所述方法制备的金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜，其特征在于，氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜的氧化钛质量百分比在1-99.5％之间、氧化钨质量百分比在0.5-99％之间，氧化钛和氧化钨均为由纳米晶粒构成的纳米带状结构，其宽在10～150nm之间，长度在0.5～20μm之间。

5.根据权利要求4所述的一种金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜，其特征在于，氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜中，氧化钛主要为锐钛矿或金红石相，氧化钨主要为六角晶相或单斜晶相。

6.一种如权利要求4所述的金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜的应用，其特征在于，金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜，作为光催化材料用于降解有机污染物，或作为电极材料用于光电催化分解水、金属防腐，或作为光电传感器件。