多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法技术

本发明专利技术属于多孔金属材料与金属材料表面处理交叉领域，具体为多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法，将造孔剂与钛粉以1：10～1:1的体积比进行配比，并进行机械混合，装入垫有碳纸的不锈钢模具中，将压好的坯料块体放置于真空干燥箱中造孔剂脱除；放置于可充入流动性气体的石英炉中，对多孔钛材料进行烧结，降温后向炉体中以100‑200mL/s的速率充入脱氧处理后的水蒸气；在多孔钛表面生成纯金红石型二氧化钛层；反应完成后，关闭水蒸气入口，对炉体降温至室温。本方法方法采用石英加热炉同时进行材料的烧结与表面水蒸气反应，以获得不同表面晶型的多孔二氧化钛材料。

Method for preparing porous titanium dioxide block material by oxidation of porous titanium surface

The invention belongs to the surface treatment of porous metal materials and metal materials cross field specific preparation methods of porous TiO2 block material for porous titanium oxide, the pore forming agent and titanium powder with 1:10 ~ 1:1 volume ratio ratio, and were mixed into a stainless steel mould pad carbon paper, the blank block pressure well placed in the vacuum drying box porogen removal; placed in the quartz furnace can be filled with liquid gas in sintering of porous titanium materials, after cooling to the furnace to charge 100 rate 200mL/s into the deoxidation of water vapor; in the porous titanium surface of pure rutile titania layer; after the completion of the reaction, close the steam entrance to the furnace body temperature to room temperature. The method adopts quartz heating furnace to carry out the reaction of material sintering and surface water vapor at the same time so as to obtain porous titania material with different surface crystalline form.

【技术实现步骤摘要】
多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法
本专利技术属于多孔金属材料与金属材料表面处理交叉领域，是一种采用粉末冶金方法烧结制备多孔金属钛材料后再进行材料表面气氛处理的材料制备新方法，具体为多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法。
技术介绍
TiO2光催化技术广泛应用于水源污染物的处理中，其主要通过生成的含氧自由基与水中的污染物反应达到降解的目的，对于环境激素具有十分有效的净化作用。对此，近年来各国科学家进行了深入研究，发现采用具有大比表面积、多孔的惰性吸附剂如沸石、SiO2、耐火砖等作为载体，来对水中极低浓度的污染物进行快速的吸附净化和表面富聚，可成为提高其光催化活性的有效途径之一。但由于吸附剂颗粒小，在溶液中直接使用仍需以悬浮体系进行，因此研究者开始尝试负载的方式进行TiO2催化剂的制备。而在具体的TiO2负载方式上，目前主要有三大类。第一中是TiO2固定法，具体又可分成两种形式：一是以烧结或沉积的方法直接将TiO2催化剂沉积在反应器内壁，其反应速率较低、耐冲击性较差；另一种是填充式，即将半导体烧结在载体表面，然后将载体填充到反应器，这种方法可省去光催化分离、回收的繁冗过本文档来自技高网...

【技术保护点】
多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法，其特征在于：包括以下过程：用纯度为99.98％钛粉为原材料，根据所制备多孔钛对孔隙率、强度的不同，钛粉直径为0.5～100μm；根据材料对孔隙率的不同要求，将造孔剂与钛粉以1：10～1:1的体积比进行配比，并进行机械混合；将均匀混合后的粉体装入垫有碳纸的不锈钢模具中，在100MPa‑300MPa压力下进行压坯；将压好的坯料块体放置于真空干燥箱中，在80‑120℃保温30‑40小时进行造孔剂脱除；将脱除造孔剂后的坯料放置于可充入流动性气体的石英炉中，从氩气入口充入Ar气，排出管路与炉体中的空气后，Ar气仍然保持在20mL/s的速率持续通入炉体中以避免...

【技术特征摘要】
1.多孔钛表面氧化制备多孔二氧化钛块体材料的方法，其特征在于：包括以下过程：用纯度为99.98％钛粉为原材料，根据所制备多孔钛对孔隙率、强度的不同，钛粉直径为0.5～100μm；根据材料对孔隙率的不同要求，将造孔剂与钛粉以1：10～1:1的体积比进行配比，并进行机械混合；将均匀混合后的粉体装入垫有碳纸的不锈钢模具中，在100MPa-300MPa压力下进行压坯；将压好的坯料块体放置于真空干燥箱中，在80-120℃保温30-40小时进行造孔剂脱除；将脱除造孔剂后的坯料放置于可充入流动性气体的石英炉中，从氩气入口充入Ar气，排出管路与炉体中的空气后，Ar气仍然保持在20mL/s的速率持续通入炉体中以避免空气进入；根据粉末粒径的不同，调节炉体加热器至800-1300℃对多孔钛材料进行烧结，保温时间为20-40分钟；保温完成后，对炉体进行降温；根据多孔钛表面对二氧化钛层生成情况的不同需求，降低至200-700℃之间；然后分段向炉体中充入水蒸气；进行多孔钛表面的水蒸气氧化反应，分别用于在多孔钛表面生成纯锐钛矿型二氧化钛层、生成锐钛矿/金红石混晶型二氧化钛层、生成纯金红石型二氧化钛层；反应完成后，关闭水蒸气入口，对炉体降温至室温，取出样品，完成多孔钛/二氧化钛的制备。2.根据权利要求1所述的多孔钛表面氧化制备多孔二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯威，朱晓东，孔清泉，王小炼，马娟，陈思学，吴节节，邓佩欣，陈雨，李林洲，张远鹏，陈炜，李陈皓，李问，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：四川,51