[发明专利]一种钛酸钡/二氧化钛纳米复合薄膜材料的制备方法

摘要

本发明属于纳米材料制备、光电转换和腐蚀与保护技术领域，具体涉及了一种BaTiO₃/TiO₂纳米复合薄膜光生阴极保护材料及其制备方法和应用。所述方法包括：(1)试样前处理；(2)阳极氧化法在钛箔表面制备TiO₂纳米管；(3)微波水热法制备BaTiO₃/TiO₂纳米复合薄膜材料。本发明采用微波水热法制备BaTiO₃/TiO₂纳米复合薄膜材料，与传统水热法制备复合薄膜材料相比，具有热能利用率高、加热均匀、加热速率快、反应过程温和等优点，可以在较短时间、较低温度下制备出高纯度、细晶粒、分布均匀的BaTiO₃/TiO₂纳米复合薄膜材料；制备所得BaTiO₃/TiO₂纳米复合薄膜材料应用于光生阴极保护领域，表现出优异的光生阴极保护性能。

主权项

1.一种BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）试样前处理：将钛箔进行超声清洗去除表面附着物，随后浸入化学抛光液中进行抛光处理去除表面氧化层，最后冷风吹干并干燥；（2）阳极氧化法在钛箔表面制备TiO2纳米管：以铂片为阴极、钛箔为阳极在10~40V氧化电压下进行阳极氧化反应；反应结束后，用大量去离子水冲洗钛箔，随后将钛箔在空气中晾干，得到表面生长有TiO2纳米管的钛箔；（3）微波水热法制备BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料：利用去除CO2的去离子水制备Ba(OH)2溶液，按容积比为30~70%、将Ba(OH)2溶液倒入微波水热合成仪的反应瓶中，再加入步骤（2）制备所得表面生长有TiO2纳米管的钛箔，设定微波水热反应的功率、升温速率、反应温度和保温时间，进行微波水热反应，待反应完全并冷却到室温后取出钛箔，浸入酸溶液中去除BaCO3杂质，随后经洗涤、干燥后，置于马弗炉中进行热处理，炉冷后取出，得到生长在钛箔上的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料；所述微波水热反应的功率为400~800W，升温速率为5~20°C/min，反应温度为120~180℃，保温时间为10~180min。