一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法技术

本发明专利技术属于纳米材料制备技术领域，尤其涉及一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法，用高压直流电源提供电能，用Ti箔作为阳极，用Pt针尖作为阴极，用NaF溶液作为电解液；当阴阳两电极间施加足够高的电压和电流时，阴极铂针与周围溶液之间产生明亮的辉光，形成稳定的辉光放电等离子体；放电过程中阳极Ti箔被消耗，溶液中逐渐产生白色沉淀；在磁力搅拌子持续搅拌下放电一段时间，得到白色浊液；将浊液离心分离，并将产物依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤数次，干燥，研磨，得到白色产物即为TiO2纳米颗粒。本发明专利技术具有以下有益效果：用NaF溶液为电解液，CTAB为稳定剂，以牺牲阳极Ti箔的阴极辉光放电电解(CGDE)等离子体技术，一步制得高纯度的TiO2纳米粒子。纳米粒子。纳米粒子。

【技术实现步骤摘要】
一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法


[0001]本专利技术属于纳米材料制备
，尤其涉及一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法。

技术介绍

[0002]纳米材料一般是指至少在一个维度上尺寸小于100nm的材料。由于纳米材料在维度上的限制，使得纳米粒子中的电子态、激发态和相互作用过程与常规粒子相比表现出许多优异性质，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等，从而使其在力学、光学、电学、磁学、生物学等领域具有比普通材料更优异的性能。
[0003]在众多纳米材料中，TiO2纳米颗粒是最重要的过渡金属氧化物之一，由于其化学性质稳定、光催化活性较高、无毒和成本低等优点，已广泛应用于光催化剂、超级电容器、染料敏化太阳能电池和生物医药等领域。众所周知，TiO2的性能与形貌、尺寸和结晶度密切相关。目前，为了得到性能较好的TiO2，可采用溶胶
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凝胶法、电化学阳极氧化法、水热法、溶剂热法、水解法和微乳液等方法，通过这些方法可制备出花状、棒状、管状和球状等不同形貌的T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：用高压直流电源提供电能，用Ti箔作为阳极，用Pt针尖作为阴极，用NaF溶液作为电解液，且在电解液中加入适量CTAB作为稳定剂，回路中加入电阻稳定电流；步骤(2)：当阴阳两电极间施加足够高的电压和电流时，阴极铂针与周围溶液之间产生明亮的辉光，形成稳定的等离子体；步骤(3)：放电过程中阳极Ti箔被消耗，溶液中逐渐产生白色沉淀；步骤(4)：在磁力搅拌下持续放电一段时间，得到白色浊液；步骤(5)：将浊液离心分离，并将产物依次用无水乙醇、蒸馏水洗涤数次，真空干燥，研磨，得到白色产物即为TiO2纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法，其特征在于：在步骤(1)中，电源正极和Ti箔阳极之间加入1～5kΩ电阻来稳定电流，1～6g/L的NaF溶液为电解液，两电极之间的距离为0.5～2.0cm。3.根据权利要求1所述的一种利用阴极辉光放电电解等离子体技术制备TiO2纳米粒子的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述阴极为自制直径0.5～1.5mm、长10～15mm的铂针，铂针密封于石英管中且露出石英管的长度为0.5～1.5mm；加入0.05～0.20％的CTAB作为纳米材料制备的稳定剂，以减少纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆泉芳，冯妍，王波，李娟龙，马晓娟，俞洁，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：