[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

摘要

本发明涉及一种金属钛表面氧化钛/氧化钨纳米复合物薄膜及制备与应用，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；该薄膜主要是呈纳米带结构的二氧化钛和三氧化钨复合物，纳米带宽在10～150nm之间，长度在0.5～20μm之间，其中氧化钛质量百分比在1‑99.5％之间，主要为金红石或锐钛矿晶相，氧化钨质量百分比在0.5‑99％之间，主要为六角或单斜晶相。与现有技术相比，本发明简单易行，适合大规模产业化生产，制备的钛氧化物薄膜在光电催化、金属防腐以及电化学传感等相关领域有重要应用价值。

主权项

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％。