基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法，所述制备方法包括：S1、将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中，得到第一溶液；S2、将水与无水乙醇混合，得到第二溶液；S3、将第一溶液逐滴滴入第二溶液中，并搅拌以充分反应，使溶胶凝胶化，并在室温下陈化；S4、分离溶液中的二氧化钛溶胶；S5、采用提拉浸渍法将二氧化钛溶胶在载体上涂膜，煅烧制成二氧化钛薄膜。本发明专利技术中二氧化钛薄膜制备工艺简单方便，可有效避免溶胶制备过程中由于钛酸丁酯水解而导致的失败，成功率高，可大规模应用于工业生产中。

Preparation of titanium dioxide thin films based on sol gel method

The invention discloses a preparation method of titanium dioxide film based on the sol-gel method. The preparation method includes: S1, dissolving butyl titanate in anhydrous ethanol and obtaining the first solution; S2, mixing water with anhydrous ethanol to get second solution; S3, dropping the first solution into second solution, and stirring to fill in the solution. The sols were gelatinization and aging at room temperature; S4, the titanium dioxide sol in the separation solution; S5, the titanium dioxide sol was coated on the carrier by soaking and calcined to make the titanium dioxide film. The preparation of titanium dioxide film is simple and convenient, and it can effectively avoid the failure caused by hydrolysis of titanate in the preparation process of the sol, and it has high success rate and can be applied to industrial production in a large scale.

【技术实现步骤摘要】
基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法
本专利技术涉及半导体薄膜
，特别是涉及一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法。
技术介绍
随着经济的发展，水污染情况越发严重，光催化技术是近年来发展起来的废水处理技术。光催化剂是光照射下引起催化反应的物质，通过光催化反应，产生具有强氧化能力的羟基自由基和超级氧离子，来降解分解有机污染物质。二氧化钛(TiO2)是一种最广泛和深入的半导体光催化剂，广泛用于光催化领域。但TiO2带隙较宽，只能在波长小于378nm的紫外区显示光化学活性，同时其光电子和空穴容易发生复合，从而降低光催化效率。TiO2薄膜可通过溶胶-凝胶法制备，首先需通过溶胶-凝胶法制得二氧化钛溶胶，使用提拉浸渍法成膜是一种常见的二氧化钛薄膜的制备方法。在二氧化钛凝胶的制备中，常将钛酸丁酯加入无水乙醇，再加入冰乙酸使其水解，搅拌得到淡黄色透明的稳定溶胶。但由于钛酸丁酯不稳定，与空气中的水接触后极易分解，形成乳白色浊液，得不到淡黄色透明溶胶，因此这种方法就存在一定缺陷，在实际的操作过程中往往容易失败。因此，针对上述问题，有必要提出一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法，所述制备方法包括：S1、将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中，得到第一溶液；S2、将水与无水乙醇混合，得到第二溶液；S3、将第一溶液逐滴滴入第二溶液中，并搅拌以充分反应，使溶胶凝胶化，并在室温下陈化；S4、分离溶液中的二氧化钛溶胶；S5、采用提拉浸渍法将二氧化钛溶胶在载体上涂膜，煅烧制成二氧化钛薄膜。作为本专利技术的进一步改进，所述第一溶液中，钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1:100～1:20。作为本专利技术的进一步改进，所述第二溶液中，水与无水乙醇的体积比为1:2～2:1。作为本专利技术的进一步改进，所述第一溶液中还包括醋酸，用于调节第一溶液的pH值在4～6之间。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中的陈化时间为10～40h。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S5中的煅烧温度为300～500℃，煅烧时间为2～4h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中二氧化钛薄膜制备工艺简单方便，可有效避免溶胶制备过程中由于钛酸丁酯水解而导致的失败，成功率高，可大规模应用于工业生产中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法的流程示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参图1所示，本专利技术中一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法，包括：S1、将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中，得到第一溶液；S2、将水与无水乙醇混合，得到第二溶液；S3、将第一溶液逐滴滴入第二溶液中，并搅拌以充分反应，使溶胶凝胶化，并在室温下陈化；S4、分离溶液中的二氧化钛溶胶；S5、采用提拉浸渍法将二氧化钛溶胶在载体上涂膜，煅烧制成二氧化钛薄膜。优选地，第一溶液中，钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1:100～1:20。优选地，第二溶液中，水与无水乙醇的体积比为1:2～2:1。优选地，第一溶液中还包括醋酸，用于调节第一溶液的pH值在4～6之间。优选地，步骤S3中的陈化时间为10～40h。优选地，步骤S5中的煅烧温度为300～500℃，煅烧时间为2～4h。在本专利技术的一具体实施例中，一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法，具体包括：S1、将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中，钛酸丁酯与无水乙醇的体积比为1:40，得到第一溶液，同时，加入醋酸，用于调节第一溶液的pH值在4～6之间；S2、将水与无水乙醇混合，水与无水乙醇的体积比为1:1，得到第二溶液；S3、将第一溶液逐滴滴入第二溶液中，并搅拌以充分反应，使溶胶凝胶化，并在室温下陈化20h；S4、分离溶液中的二氧化钛溶胶；S5、采用提拉浸渍法将二氧化钛溶胶在载体上涂膜，煅烧(煅烧温度为300～500℃，煅烧时间为2～4h)制成二氧化钛薄膜。由以上技术方案可以看出，本专利技术中二氧化钛薄膜制备工艺简单方便，可有效避免溶胶制备过程中由于钛酸丁酯水解而导致的失败，成功率高，可大规模应用于工业生产中。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：S1、将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中，得到第一溶液；S2、将水与无水乙醇混合，得到第二溶液；S3、将第一溶液逐滴滴入第二溶液中，并搅拌以充分反应，使溶胶凝胶化，并在室温下陈化；S4、分离溶液中的二氧化钛溶胶；S5、采用提拉浸渍法将二氧化钛溶胶在载体上涂膜，煅烧制成二氧化钛薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种基于溶胶凝胶法的二氧化钛薄膜制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：S1、将钛酸丁酯溶解于无水乙醇中，得到第一溶液；S2、将水与无水乙醇混合，得到第二溶液；S3、将第一溶液逐滴滴入第二溶液中，并搅拌以充分反应，使溶胶凝胶化，并在室温下陈化；S4、分离溶液中的二氧化钛溶胶；S5、采用提拉浸渍法将二氧化钛溶胶在载体上涂膜，煅烧制成二氧化钛薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液中，钛酸丁酯与无水乙醇的体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈品良，常玲，
申请(专利权)人：江苏今道投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32