[发明专利]一种具有相分离结构的二氧化钛薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有相分离结构的二氧化钛薄膜的制备方法，其为利用光聚合诱导相分离的方法，在镀膜的溶胶中加入易于聚合的高分子单体，对浸渍提拉后制备的薄膜进行紫外光照来引发反应单体聚合，导致薄膜表面相分离结构的形成，最后通过热处理制备锐钛矿型二氧化钛薄膜。采用该方法，可以得到了二维的旋节相分离结构和多孔结构的锐钛矿晶型的二氧化钛薄膜，该薄膜不存在颗粒的晶界，且呈现了非常好的光催化性能。本发明的制备方法避免了以往方法中存在的缺点，其通过改变单体种类、光照时间、光源种类等反应条件，能够非常简单的实现对薄膜的表面形貌和微区尺寸进行调控。本方法工艺流程简单、可控性强、薄膜结构可重复率高。

主权项

1.一种具有相分离结构的二氧化钛薄膜的制备方法，包括如下的步骤：1)将石英基板洗干净，并在600℃下热处理；2)将钛酸异丙酯在0℃溶于乙醇和二甲基甲酰胺的混合溶液中，搅拌使之混合均匀，缓慢滴入水和硝酸，溶液中钛酸异丙酯、二甲基甲酰胺、水、乙醇、硝酸各个反应物的摩尔比为1∶4∶1.5～3.5∶8∶0.3～0.7；混合均匀后加入常规剂量的偶氮二异丁氰，搅拌至溶解；3)将0.0025mol～0.0125mol的高分子单体溶解于为5～7wt％的聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液中，并与步骤2)得到的溶液混合搅拌；所述的高分子单体为丙烯酰胺、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和新戊二酸二丙烯酸脂、三甲基丙烷三丙烯酸酯或1，6-己二醇二丙烯酸酯；4)将步骤3)得到的溶胶采用浸渍镀膜的方式在步骤1)处理的基板上制备一层厚度均匀的薄膜；5)将步骤4)得到的薄膜在紫外光下照射10～30min；6)将步骤5)得到的薄膜在200℃和600℃下分别热处理，得到具有相分离结构的二氧化钛薄膜。