[发明专利]一种单晶锐钛矿二氧化钛纳米管阵列及制备方法

摘要

本发明公开了一种单晶锐钛矿二氧化钛纳米管阵列及制备方法。该方法先采用电弧熔炼法制备出TiNbZr合金；并将基体合金打磨、清洗和烘干；把烘干好的基体合金为阳极，Pt片为阴极进行阳极氧化，电压为10～100V，室温下阳极氧化0.5～20小时；然后将制备出的纳米二氧化钛纳米管阵列连同基体合金一同放入马弗炉中在空气下进行热处理；最后采用氢氟酸蒸汽除去非晶层和基体合金，得到单晶锐钛矿二氧化钛纳米管阵列。本发明的单晶锐钛矿二氧化钛纳米管阵列具有良好的细胞相容性及可见紫外光吸收性能。本发明制备方法可控性强、效率高、操作简单，易实现工业化生产。

主权项

一种单晶锐钛矿二氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用电弧熔炼法制备出TiNbZr合金，所述TiNbZr合金中各元素的摩尔比为Ti∶Nb∶Zr＝(100‑x‑y)∶x∶y，其中x为18～35，y为2～14；2)将TiNbZr合金加工成薄片，依次采用水磨砂纸进行表面机械打磨，依次用蒸馏水、丙酮和乙醇超声波清洗薄片，接着在蒸馏水中漂洗干净备用；3)在电解液中，将步骤2)所得TiNbZr合金薄片为阳极，高纯Pt片作为阴极进行阳极氧化，电压为10～100V，室温下阳极氧化0.5～20小时，即可在TiNbZr合金薄片表面获得非晶二氧化钛纳米管阵列；所述电解液为H3PO4和NaF的混合溶液，H3PO4溶度浓度为0.5M～5M，NaF的质量含量为0.5～5％；4)将步骤3)中获得的非晶二氧化钛纳米管阵列连同TiNbZr合金基底一同放入马弗炉中，在空气氛围下进行热处理，随炉冷却后获得半非晶半单晶锐钛矿的二氧化钛纳米管阵列；5)将步骤4)中获得半非晶半单晶锐钛矿的二氧化钛纳米管阵列暴露在氢氟酸蒸汽中0.5～10h，以除掉表面的非晶层和TiNbZr合金基体，制得单晶锐钛矿的二氧化钛纳米管阵列。