[发明专利]一种在二氧化钛纳米管阵列表面沉积纳米金的方法

说明书

本发明公开了一种在二氧化钛纳米管阵列表面沉积纳米金的方法，包括以下步骤，S1：钛片预处理：S2：钛片表面阳极氧化形成二氧化钛纳米管阵列；S3：使用有机薄膜对二氧化钛纳米管阵列的基底及其侧壁进行绝缘处理，只保留与电极接触的部分用于导电接触；S4：以步骤S3中处理后的二氧化钛纳米管阵列作为工作电极，铂片为辅助电极，在氯金酸溶液中进行恒压电沉积；S5：去除有机薄膜绝缘层。本发明中的沉积方法将钛片进行绝缘处理，仅保留与电极接触的部分进行纳米金沉积，从而避免了电能的浪费，高效提升纳米金的沉积效率；同时，采用阳极氧化电压的方法控制基底纳米管的管径，调控沉积纳米金颗粒的大小，以产生不同的生物学效应。

技术领域

本发明涉及二氧化钛纳米管阵列技术领域，尤其涉及一种在二氧化钛纳米管阵列表面沉积纳米金的方法。

背景技术

钛表面阳极氧化形成的二氧化钛纳米管阵列(nanotubes array，NT)是常用的钛表面活性结构，有研究证实采用阴极电沉积技术可以在NT表面沉积纳米金，进一步提升材料表面的生物活性。然而纳米金的大小、形态等对其生物效应具有显著影响，如何在纳米管表面可控的形成纳米金颗粒面临许多挑战。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种在二氧化钛纳米管阵列表面沉积纳米金的方法，将钛片进行绝缘处理，仅保留与电极接触的部分进行纳米金沉积，从而避免了电能的浪费，使电能更为集中在与电极接触的部分的表面，高效提升纳米金的沉积效率；同时，利用阳极氧化电压控制二氧化钛纳米管阵列的直径，利用该直径的空间限制效应，实现可控纳米金的沉积技术。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种在二氧化钛纳米管阵列表面沉积纳米金的方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：钛片预处理：

S2：钛片表面阳极氧化形成二氧化钛纳米管阵列；

S3：使用有机薄膜对二氧化钛纳米管阵列的基底及其侧壁进行绝缘处理，只保留与电极接触的部分用于导电接触；

S4：以步骤S3中处理后的二氧化钛纳米管阵列作为工作电极，铂片为辅助电极，在氯金酸溶液中进行恒压电沉积；

S5：去除有机薄膜绝缘层。

进一步的，步骤S1的具体操作包括，

S101：将直径为1.5cm，厚度为1mm的圆形钛片置于清水中，依次采用400目、800目、1500目砂纸进行打磨，每一粒度砂纸打磨2min，直至钛片表面呈现光滑镜面；

S102：将打磨后的钛片在清水中超声清洗15min，去除表面污迹。

进一步的，步骤S2的具体操作包括，

S201：配制阳极氧化所需的电解液；

S202：将钛丝弯制成间隔1.5cm的钛片固定夹，对经过步骤S101处理后的钛片进行夹持固定，并将钛丝与电源的阳极相连，电源的阴极与碳棒电极相连；

S203：打开电源并将电压调至最小后，将夹持有钛片的钛丝和碳棒电极放入步骤S201中配制好的电解液中，固定钛丝；

S204：缓慢升高电压，对钛片的表面进行阳极氧化，形成二氧化钛纳米管阵列，氧化时间为1h，阳极氧化期间使用磁力搅拌仪搅动电解液；

S205：将步骤S204中阳极氧化后的钛片依次放入丙酮溶液、无水乙醇和去离子水中进行超声波震荡清洗，每种溶液各清洗15min。

进一步的，步骤S201中配制阳极氧化所需的电解液的具体操作步骤包括：在300mL去离子水中加入23mL85％磷酸溶液和5mL氢氟酸溶液，随后加入去离子水定容至400ml，搅拌均匀。