[发明专利]一种具有光催化污水处理的微弧氧化膜制备方法

说明书

本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种具有光催化污水处理的微弧氧化膜制备方法，包括如下步骤：S1、采用离子渗氮工艺完成纯钛片表面的渗氮处理；S2、以完成渗氮处理的钛片为载体，选用偏钒酸盐和钨酸盐的混合溶液作为电解液，采用微弧氧化法在钛片表面制备V₂O₅/WO₃/TiO₂膜层；S3、去离子水清洗，即得。本发明首先利用离子渗氮工艺在钛片表面形成一渗氮层，然后采用微弧氧化工艺制备了V₂O₅/WO₃/TiO₂膜层，表面粗糙多孔，孔洞分布均匀，能有效促进光生载流子的分离，具有远优于TiO₂膜层的光催化活性，紫外光下照射2h，所得微弧氧化膜能降解92％以上的罗丹明。

技术领域

本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种具有光催化污水处理的微弧氧化膜制备方法。

背景技术

在半导体光催化中，TiO₂由于独特的化学稳定性、无毒和高的光催化活性，被广泛应用与大气污染治理和有机废水的净化处理。但是，TiO₂的禁带宽度为3.2eV,只能用紫外光源激发，对太阳光的利用率低；另一方面，目前常用的TiO₂以粉体形式悬浮在水溶液二中，使用时，粉末易聚集，流失，而使得分离、回收困难，造成二次污染。这些缺陷严重制约了TiO₂光催化技术在实际中的应用。因此，提高催化剂的反应活性、拓展光谱响应范围和完善催化剂固定技术仍然是当今光催化领域的研究热点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有光催化污水处理的微弧氧化膜制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有光催化污水处理的微弧氧化膜制备方法，包括如下步骤：

S1、采用离子渗氮工艺完成纯钛片表面的渗氮处理；

S2、以完成渗氮处理的钛片为载体，选用偏钒酸盐和钨酸盐的混合溶液作为电解液，采用微弧氧化法在钛片表面制备V₂O₅/WO₃/TiO₂膜层；

S3、去离子水清洗，即得。

进一步地，所述步骤S1中，选择打磨、清洗除油后的钛片放入通有氮气的真空炉中，先将炉内真空抽至6～10Pa，升温至780～820℃，然后保持30min，净化试样表面及脱气，接着关闭真空泵，向炉内通入氮气，压力为0.01～0.03MPa，保温30min后抽真空扩散30min，再行通气渗氮，如此反复间歇式通/抽气，进行周期性渗氮和扩散至8～10h后，在钛片表面形成一个渗氮层。

进一步地，所述步骤S2中，电解液内含有：偏钒酸钠14.7g/L；钨酸钠3.66g/L；氢氧化钠2g/L；氟化钠1g/L。

进一步地，所述步骤S2中，频率700～800HZ，正压300V，负压40V，占空比0.3，pH值10～14；微弧氧化时间为3min～5min，槽液温度控制在40℃以下。

本发明具有以下有益效果：

首先利用离子渗氮工艺在钛片表面形成一渗氮层，然后采用微弧氧化工艺制备了V₂O₅/WO₃/TiO₂膜层，表面粗糙多孔，孔洞分布均匀，能有效促进光生载流子的分离，具有远优于TiO₂膜层的光催化活性，紫外光下照射2h，所得微弧氧化膜能降解92％以上的罗丹明。

具体实施方式