[发明专利]一种二氧化钛介孔薄膜材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按照化学计量比将Re和Sm的氧化物溶于硝酸水溶液中，得到Re和Sm的硝酸盐溶液，记为溶液A；

(2)将软模板剂溶解于乙醇溶剂中，得到溶液B；

(3)将钛源和二乙醇胺分散于乙醇水溶液中，搅拌均匀，在剧烈搅拌条件下缓慢滴加无水乙醇和蒸馏水混合物，得到钛溶胶C；

(4)将溶液A分散于乙醇水溶液中，以滴加的方式将其加入至溶胶溶胶C中，得到Re/Sm掺杂溶胶D；

(5)将溶液B以滴加的方式分散至上述溶胶D中，得到溶胶E；

(6)将基材预处理，用浸渍-提拉法或旋转涂布法以溶胶E为前驱体在基材上制得湿膜；湿膜干燥后在0.1～0.4个大气压条件下，采用分段升温的方式进行热处理制备得到二氧化钛介孔薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述软模板剂为三嵌段共聚物。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述软模板剂为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述钛源为钛酸乙酯、异丙醇钛或钛酸正丁酯。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述分段升温的具体过程为50～70℃保温1～1.5h：150～250℃保温0.5～1h；300～400℃保温1～1.5h；各阶段升温速率为5℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述基材为普通载玻片、ITO导电玻璃、FTO导电玻璃或硅片。

7.根据权利要求6所述的一种二氧化钛介孔薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述基材预处理过程为：将基材用盐酸水溶液浸泡5-10min后用水冲洗，反复3次以上。

8.由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的二氧化钛介孔薄膜材料，其特征在于，Re和Sm的掺杂量分别为0.1～0.3％和0.2～0.3％；其孔结构为有序三维连通介孔；Re和Sm在孔表面的分布量占总量的87～92％。

9.如权利要求8所述的二氧化钛介孔薄膜材料在光催化领域的应用。