[发明专利]一种多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜及其制备方法，包括以下步骤：(1)配制铸膜液，所述铸膜液按重量百分比，由以下组分组成：钛粉50‑65％，粘结剂4‑7％，增稠剂0‑1％，余量为溶剂；(2)刮膜；(3)烧结；(4)清洗；(5)阳极氧化，将步骤(4)得到的多孔钛平板膜在含有氟离子的有机溶液体系中进行阳极氧化；(6)热处理，将步骤(5)阳极氧化后的样品在400～600℃进行热处理，得到多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜。本发明所述的一种多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜及其制备方法得到的复合平板膜，既可以应用于过滤系统又可用于催化方面，操作简单且成本低，可以实现工业生产。

技术领域

本发明属于多孔金属材料领域，尤其是涉及一种多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜及其制备方法。

背景技术

多孔金属膜是依靠粉末颗粒之间的空隙对物质进行分离的材料，多孔金属膜起源于上世纪40年代，在90年代不锈钢膜发展迅速，后因性能优越而用作分离膜。

多孔金属膜集成了多孔金属大的孔隙率和比表面积，金属的特性使其既具有陶瓷膜强度高、易清洗等优势从而应用于膜分离方面，同时多孔的金属结构使得金属膜在电学、磁学、热力学等方面具有普通金属材料或者其他分离膜所不具备的功能特性，应用前景广阔。

目前有关多孔金属的制备出现了很多种方法，河南大学张治军等提出了一种锐钛矿二氧化钛纳米管的制备方法(河南大学，张治军等，一种锐钛矿二氧化钛纳米管的制备方法，公开号：CN103342386A)，利用真空吸入法将金属盐溶液装入纳米管钛酸和/或钛酸盐纳米管的管腔内，分离出沉淀，锻烧，然后除去金属盐受热生成的金属氧化物，即得产品。浙江大学巴依尔明达等提出了一种二氧化钛纳米管的制备方法(浙江大学，巴依尔明达等，一种二氧化钛纳米管的制备方法，公开号：CN103422138A)，将钛片放入配好的乙醇与丙酮的混合溶液或异丙醇与丙酮的混合溶液中，然后置于超声仪中超声波处理5-15min；配制浓度范围为14.5mol/L-16.5mol/L的氢氟酸电解液溶液；将钛片、石墨置于氢氟酸电解液溶液中，并在常温状态下，以钛片为阳极、石墨为阴极，进行阳极氧化，其中电解氧化电压为25V-35V，氧化时间为40min-120min；将氧化后的钛片进行冲洗，超声波处理30-80s，并在400-600℃下焙烧0.5-2h，冷却得到二氧化钛纳米管。二氧化钛纳米管的制备方法多样，但都不能做到三维结构多孔钛膜基二氧化钛纳米管。多孔钛膜基二氧化钛纳米管具有更高的比表面积，用作电极材料具有更好的前景。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜及其制备方法，以提供一种非常简单的成膜技术制备多孔金属平板膜，既可以应用于过滤系统又可用于催化方面，操作简单且成本低，以实现工业生产。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多孔钛/二氧化钛纳米管复合平板膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)配制铸膜液，所述铸膜液按重量百分比，由以下组分组成：钛粉50-65％，粘结剂4-7％，增稠剂0-1％，余量为溶剂；

(2)刮膜，将步骤(1)得到的铸膜液采用刮膜法制得湿膜，并将制得的成形的湿膜在水中浸泡至溶剂充分析出后，晾干得到待烧结膜；

(3)烧结，将步骤(2)得到的待烧结膜在氩气气氛保护下进行烧结，进行烧结时升温速度为1-10℃/min，烧结最高温度为1000-1200℃，达到烧结最高温度后，保温120-180min后自然冷却得到待清洗膜；

(4)清洗，将步骤(3)得到的待清洗膜清洗至无碳残留即得多孔钛平板膜；

(5)阳极氧化，将步骤(4)得到的多孔钛平板膜在含有氟离子的有机溶液体系中进行阳极氧化；