[发明专利]一种高温喷涂固化制备钛酸锶涂层的方法

说明书

一种高温喷涂固化制备钛酸锶涂层的方法，包括下述工艺步骤：合成钛酸锶前驱体溶液：将无水乙醇、异丙醇、钛酸正丁酯、四丁基氢氧化铵甲醇溶液在圆底烧瓶中温度为75℃，加热回流60 min，再加入15%硝酸锶水溶液，继续加热回流30 min；高温喷涂固化：通过恒流输液泵和石英喷嘴，向管式电炉中的石英片上喷涂雾状前驱体溶液，并在720~850℃煅烧60 min，即制得所需材料。该法可以提高钛酸锶涂层与石英基体的结合强度，能够制备出活性良好、性能稳定的材料。该材料可用于大气和水中污染物的光催化净化过程，不仅具有理想的使用效率，还可重复回收利用。

技术领域

本发明属于环境污染净化材料领域，特别涉及一种高温喷涂固化制备钛酸锶涂层的方法。

背景技术

光催化净化技术的发展主要集中在新型光催化材料的制备和实际应用研究上，这两者又有着密不可分的关系。污染净化过程需要特定结构和功能的光催化材料，材料的组成、结构和加工方式影响到在实际的工业、民用及军用领域的应用效果。各种各样的新型材料在近年来得到广泛的研究，其中就包括钛酸盐材料。具有不同阳离子的钛酸盐材料具有独特的晶体结构和对光谱的吸收性能，这也决定了这些材料在应用于不同的激发光谱和特殊的应用领域的适应性。钛酸锶是一种常用的钛酸盐，其存在形式往往是粉末状。然而，粉末状材料并不能满足常用污染净化过程的需要，因为这种材料与液体的分离过程比较困难，而且效率较低。薄膜型材料是当前的研究重点，但却非常缺乏对钛酸锶材料的相关研究。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种高温喷涂固化制备钛酸锶涂层的方法。能够快速高效地制备钛酸锶涂层，具有极大的应用潜力和价值。

本发明采用的技术方案是：

一种高温喷涂固化制备钛酸锶涂层的方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：

1.合成钛酸锶前驱体溶液

1.1 在500 mL两口圆底烧瓶中依次加入220~230 mL无水乙醇、15~19 mL异丙醇、25~28 mL钛酸正丁酯、5.3~5.9 mL质量百分比浓度为25%的四丁基氢氧化铵甲醇溶液，安装测温热电偶和球形冷凝管组成溶液回流装置，冷凝管中用自来水冷却；

1.2 将烧瓶放置在恒温电热包中，保持溶液温度为75℃，加热回流60 min；

1.3 向烧瓶中加入17~21 mL 质量百分比浓度为15%的硝酸锶水溶液，继续在75℃加热回流30 min，即得钛酸锶前驱体溶液备用。

2.高温喷涂固化

2.1 在管式电炉中放置石英喷嘴，喷嘴尖端直径1 mm，喷嘴尾端延伸至电炉外部，并与恒流输液泵连接；在正对喷嘴的下方放置石英片，其尺寸为100mm×30mm×1mm；

2.2 保持电炉温度为720~850℃，将钛酸锶前驱体溶液通过恒流输液泵注入石英喷嘴，输送速度为12 mL/min，从喷嘴中喷出的前驱体溶液以雾状散落在石英片上，并在瞬间固化形成薄膜，喷涂时间为20 s；

2.3 喷涂结束后，将涂饰后的石英片继续在电炉中720~850℃煅烧60 min，待电炉温度降至室温后取出，即制得所需材料。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

高温喷涂固化法可以快速在载体表面制备出钛酸锶涂层。通过对合成制备工艺过程的精确调整，可以对钛酸锶涂层中活性材料的颗粒尺寸进行控制。该法可以提高钛酸锶涂层与石英基体的结合强度，能够制备出活性良好、性能稳定的材料。该材料可用于大气和水中污染物的光催化净化过程，不仅具有理想的使用效率，还可重复回收利用。

具体实施方式

实施例1

一种高温喷涂固化制备钛酸锶涂层的方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：