一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属催化材料领域，涉及一种催化材料或作为材料基底的制备方法，特别涉及一种基于H2O2氧化的三维多孔TiO2纳米薄膜材料及其制备方法与应用。本发明专利技术的制备方法以金属Ti和双氧水为原料，经过双氧水直接氧化Ti得到多孔TiO2纳米薄膜材料，无须以价格昂贵、有毒的含钛液相为原料，成本较低廉；对比传统的阳极氧化法和溶胶凝胶法，制备工艺简单、条件可控、绿色环保。本发明专利技术的TiO2为锐钛矿型TiO2，其形貌结构可控，可表现为零维的量子点、一维纳米棒“丛”、三维纳米“花”以及三维纳米片等阵列形状。本发明专利技术的多孔TiO2纳米薄膜材料可用于催化领域，尤其环境净化方向，如电催化电极材料、光催化材料，其性能稳定、安全环保、回收便利，具有很好的工程应用前景。的工程应用前景。的工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属催化材料领域，涉及一种光电催化材料的制备方法，特别涉及一种基于H2O2氧化的三维多孔TiO2纳米薄膜材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]二氧化钛(TiO2)因其无毒、耐腐蚀和低成本等优点而被广泛地应用于有机合成、环境治理、CO2还原、自清洁、氢制备等领域。TiO2是应用最为广泛的光、电催化材料，为了降低原料经济成本，使得催化材料便于循环回收、重复利用，通常对TiO2进行固定化处理，薄膜型纳米材料是固定化处理的最主要的方法之一，因此，先后出现了TiO2纳米线、纳米棒、纳米管等系列薄膜材料。
[0003]TiO2制备方法主要有水热法、溶胶
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凝胶法以及阳极氧化法等。“水热法制备TiO2纳米棒阵列及应用研究进展”、“可见光响应的TiO2双层纳米棒阵列制备及其光催化性能研究”等文献采用水热法制得TiO2纳米棒阵列薄膜，需要低毒的醇/酯类液态钛源，对眼、呼吸系统及皮肤有刺激，需要高温高压反应釜，且对前驱体分解速率的控制较困难。溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将纯钛箔进行化学抛光预处理；步骤2：量取H2O2并调整该溶液的pH值；步骤3：将预处理好的钛箔加入上述溶液中，置于30℃～100℃的反应环境中或在高温高压条件下，控制反应时间，得到溶胶状悬浮物；步骤4：将反应后的钛箔取出进行超声处理；步骤5：将步骤4得到的钛箔迅速升温后再自然冷却退火，得到结构稳定的多孔TiO2纳米薄膜材料。2.根据权利要求1所述的一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中以5％wt HNO3与0.05％wt HF的混合液对钛箔进行化学抛光预处理。3.根据权利要求2所述的一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜的制备方法，其特征在于，将预处理后的钛箔依次用分析纯的丙酮、乙醇、去离子水超声清洗10min～15min，并用冷风吹干。4.根据权利要求1所述的一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中H2O2质量分数为5％～30％，pH值为2～11之间。5.根据权利要求1所述的一种基于H2O2氧化的多孔二氧化钛纳米薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的高温高压条件为70℃～180℃聚四氟内衬的不锈...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锋，强洪夫，曾逸智，霍勇刚，任向红，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：