[发明专利]一种EDTA二钠辅助离子交换制备Ag2

说明书

本发明公开一种EDTA二钠辅助离子交换制备Ag₂O‑TiO₂复合膜层的方法，属于纳米材料制备技术领域；针对目前的制备方法中Ag₂O的沉积率太低、工艺难控制、沉积的Ag₂O颗粒均匀性差的问题，本发明首先在含前驱离子的电解液中利用微弧氧化技术，在钛片基体上制备含前驱离子的TiO₂膜层，前驱离子即与EDTA络合稳定常数大于Ag离子的离子；然后将所制备膜层浸泡入Ag离子交换液，使膜层中的前驱离子与交换液中的Ag离子进行交换，并使得Ag离子原位沉积在TiO₂膜层表面，形成Ag₂O纳米颗粒，从而得到纳米Ag₂O修饰的TiO₂异质结光催化膜层；该方法制备过程简单易控、操作方便、成本低、膜层的光催化活性高中的。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，特别涉及一种纳米Ag₂O修饰TiO₂异质结光催化膜层材料及其制备方法。

背景技术

TiO₂光催化性能的研究始于1972年，是目前研究最深的一种光催化剂。利用TiO₂作为光催化剂降解有机污染物有诸多优点，例如催化活性强、稳定性高、无毒性、环境安全性高，而且，TiO₂是一种常规工业原料，价格低廉，方便易得，便于工业化。目前TiO₂已被广泛用于废水处理、环境保护以及防污抗菌等领域。但实际应用中粉末状催化剂有很多不便，难于分离和回收，需要额外增加工序。所以催化剂最好带有支撑结构，目前最常用的方法是将其制成涂层，附着于支撑体表面。

微弧氧化技术可以直接在钛及钛合金表面制备TiO₂涂层，而且涂层具有复杂的多孔结构，比表面积大。另外，微弧氧化涂层机械性能好，耐磨、耐腐蚀。因此利用微弧氧化技术制备 TiO₂光催化涂层具有天然优势。然而，TiO₂涂层材料与粉状材料一样，仍有许多缺点。首先， TiO₂禁带宽度大(～3.2ev)，只对紫外光有吸收，太阳光利用率仅有4％，这是TiO₂材料面临的最大问题。另一方面，TiO₂光生电子-空穴对在光催化过程中极易复合失效，大大降低了光催化效率。研究发现，将TiO₂与其他材料复合，构成半导体异质结结构，可以有效解决上述问题。