[发明专利]一种非金属掺杂的、孔洞有序的二氧化钛多孔薄膜制备方法

摘要

本发明涉及一种非金属掺杂的、孔洞有序的二氧化钛多孔薄膜制备方法，包括下述步骤：将能完全分解成气态物质NH3和（或）CO、CO2的试剂和二氧化钛纳米颗粒或者二氧化钛溶胶均匀分散在水或乙醇中，制得分散体系；将所制备的分散体系经旋涂、提拉、刮涂或者压片等方法，制成二氧化钛薄片，并在一定的温度下干燥；将干燥后的二氧化钛薄片在一定真空度中进行控制升温速率的热处理，制得一种非金属掺杂的、孔洞有序的二氧化钛多孔薄膜。本发明通过控制试剂的量、热处理时的真空度、升温速率，同时实现对二氧化钛多孔薄膜的孔洞的有序性、孔径的有效控制以及非金属元素（N、C）的有效掺杂。

主权项

一种非金属掺杂的、孔洞有序的二氧化钛多孔薄膜制备方法，其特征在于：包括下述步骤：（1）选取一定量在热处理过程中能完全分解且得到气态物质为NH3、CO、CO2中的一种、两种或三种的试剂；（2）将纳米级的二氧化钛粉体分散于溶剂中得到二氧化钛分散液，对二氧化钛分散液进行超声5～20分钟后，研磨20～120分钟，制备出二氧化钛浓度为5～50重量%的二氧化钛分散体系；或者将二氧化钛溶胶分散于溶剂中，制备出二氧化钛浓度为5～50重量%的二氧化钛分散体系；或者将浓度为40‑90mg/ml的二氧化钛溶胶直接作为二氧化钛分散体系；（3）将步骤（1）中所述的试剂或将该试剂溶解于溶剂中制成的浓度为10～80重量%的试剂溶液和步骤（2）中的二氧化钛分散体系混合均匀，使在热处理过程中能分解为气态物质的试剂与二氧化钛的质量比为2%～20 %，采用旋涂、提拉、刮涂或压片的方式，制成二氧化钛薄片，并在温度为20℃～60℃下干燥0.5～4h；（4）将步骤（3）中干燥后的二氧化钛薄片在绝对真空度为0.01KPa～50 KPa、升温速率为0.1 ℃/min～10 ℃/min的条件下加热至90℃～450℃，并保温0.2～2h后保持真空状态下冷却，获得一种非金属掺杂的、孔洞有序的二氧化钛多孔薄膜。