專利名稱：濕熱氧化制備二氧化鈦光催化薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬光催化薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種濕熱氧化制備二氧化鈦光催化薄膜的方法。
背景技術(shù)：
由于光致超親水特性以及光催化效應(yīng)，二氧化鈦在建筑，醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。制備光催化二氧化鈦薄膜的方法有很多，其中磁控反應(yīng)濺射制備的光催化二氧化鈦薄膜具有良好的自清潔效果，但是從工業(yè)化生產(chǎn)方面，連續(xù)反應(yīng)磁控濺射中尚需解決高速率，低溫度沉積二氧化鈦光催化薄膜的兩大問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種速率高、操作簡單、工藝穩(wěn)定性好的制備二氧化鈦光催化薄膜的新方法。
本發(fā)明提出的制備二氧化鈦光催化薄膜的方法，是以鈦基制備二氧化鈦薄膜。以通常的玻璃為基板，先由磁控濺射法鍍一層純鈦膜，再通過濕熱氧化法制得二氧化鈦光催化薄膜；濕熱氧化的條件是把鍍有鈦層的玻璃在450-550℃下烘烤，同時(shí)通入帶有水蒸汽的空氣或氧氣，將鈦層加熱氧化至透明即可。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，用濕空氣(氧氣)氧化的方法在玻璃表面制備所得的二氧化鈦薄膜具有良好的光致親水特性以及光致催化特性。由于其制備方法簡單，工藝穩(wěn)定好，是一種低成本的制備二氧化鈦光催化薄膜的新方法。


圖1為不同方法制備的二氧化鈦玻璃在紫外線照射下水滴接觸角變化的比較圖。
圖2為不同方法制備的二氧化鈦玻璃分解有機(jī)溶液亞甲基藍(lán)的比較圖。
圖中標(biāo)號(hào)曲線a為干空氣氧化制備的二氧化鈦薄膜。
曲線b為濕空氣熱氧化制備的二氧化鈦薄膜。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體操作步驟如下1、將玻璃基板清洗干凈，放入真空鍍膜室內(nèi)，玻璃基板與磁控濺射靶的距離約為8-12cm，靶材鈦板純度優(yōu)于99.5％。
2、鍍膜室抽真空，本底真空在2.66×10-3pa以下，充入氬氣，使鍍膜室內(nèi)保持10-2pa數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)平衡壓強(qiáng)。
3、調(diào)節(jié)主閥，使鍍膜室內(nèi)達(dá)到濺射所需的總壓強(qiáng)，其范圍為1.33×10-1pa-13.3pa。
4、濺射鍍膜時(shí)，調(diào)節(jié)濺射電流為20-30mA/cm2，基板溫度為20℃-200℃?？刂茷R射時(shí)間就可鍍上所需厚度的鈦層。厚度一般可為50nm-500nm。
5、把鍍有鈦層的玻璃放入馬弗爐中烘烤，通入帶有水蒸汽的空氣或氧氣，馬弗爐中控制溫度為450℃-550℃，鈦鍍層加熱氧化至透明。
經(jīng)過測試證明，由本發(fā)明制備的在玻璃表面的二氧化鈦薄膜具有良好的光致親水性能和分解有機(jī)物的能力1、在200μw/cm2，波長為254nm紫外光照射下，測試玻璃的膜表面水接觸角隨時(shí)間變化關(guān)系，如圖1所示。
2、把由干氧氧化法制備的二氧化鈦薄膜的玻片與用濕熱氧化法制備的二氧化鈦玻片置于20ml的亞甲基藍(lán)溶液中，其濃度為1.0×10-5mol/l。在200μw/cm2，波長為254nm紫外光照射下，測試亞甲基藍(lán)溶液的吸光度隨時(shí)間的變化來表征薄膜分解有機(jī)物的能力。如圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種濕熱制備二化鈦光催化薄膜的方法，其特征在于以通常的玻璃為基板，先由磁控濺射法鍍一層純鈦膜，再通過濕熱氧化法制得二氧化鈦光催化薄膜；濕熱氧化的條件是把鍍有鈦層的玻璃在450-550℃下烘烤，同時(shí)通入帶有水蒸汽的空氣或氧氣，將鈦層加熱氧化至透明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于磁控濺射鍍膜時(shí)，調(diào)節(jié)鍍膜室內(nèi)總壓強(qiáng)為1.33×10-1pa-13.3pa，濺射電流為20-30mA/cm2，基板溫度為20℃-200℃。
全文摘要
本發(fā)明為一種濕熱氧化制備二氧化鈦光催化薄膜的方法。具體步驟是以通常玻璃為基板，先由磁控濺射法鍍一層純鈦膜，再通過濕熱氧化法制得二氧化鈦光催化薄膜。濕熱氧化是在帶水蒸汽的空氣或氧氣中將鈦層加熱氧化至透明。本發(fā)明方法簡單，工藝穩(wěn)定性好，是一種低成本的制備二氧化鈦光催化薄膜的方法。
文檔編號(hào)B01J21/06GK1597587SQ200410017608
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者崔曉莉, 沃松濤, 蔡臻煒, 楊錫良, 章壯健 申請人:復(fù)旦大學(xué)