專(zhuān)利名稱(chēng)：納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米金屬/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料制備方法，特別涉及一 種納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
二氧化鈦(TiO2)是一種典型的N型半導(dǎo)體功能材料，具有良好化學(xué)機(jī)械穩(wěn)定性、 光電活性和低制備成本等優(yōu)點(diǎn)。特別是陽(yáng)極氧化法制備出的二氧化鈦納米管列陣因具有高 度定向的結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、較強(qiáng)的吸附能力和離子交換或納米粒子嵌入能力，在傳感 器、太陽(yáng)能電池、光催化降解污染物等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。但是作為一種綠色功能材 料，二氧化鈦納米管列陣在實(shí)際應(yīng)用中還存在帶隙較寬(3. 2eV)、光量子效率很低、導(dǎo)電性 差等缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)限制了二氧化鈦納米管列陣的應(yīng)用范圍。因此，對(duì)二氧化鈦納米管列陣 進(jìn)行改性以提高其功能性質(zhì)和擴(kuò)大其應(yīng)用范圍成為近年來(lái)許多科研人員欲突破的一道難 題，其中制備金屬與二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料是較可行的一種方法。目前，制備金屬/ 二氧化鈦納米管復(fù)合材料的方法主要有化學(xué)還原法和光沉積 法。(1)化學(xué)還原法是利用氣體還原、有機(jī)物還原和金屬置換還原等方法，使溶液中的金屬 離子還原并沉積在基底表面。但是使用這種方法制備的晶粒難以實(shí)現(xiàn)三維尺寸上的納米 化。(2)光沉積法是將二氧化鈦納米管浸漬在含有金屬離子的溶液中，然后利用紫外光照射 將金屬沉積在二氧化鈦納米管表面。這兩種方法雖然可以制得納米金屬/二氧化鈦納米管 復(fù)合材料，也表現(xiàn)出了較好的催化和光電催化性能，但是上述兩種方法均存在不足無(wú)論采 用化學(xué)還原法還是光沉積法，由于晶粒的尺寸、形狀和分散度不易控制，所得金屬納米顆粒 分布不均勻，導(dǎo)致納米金屬/ 二氧化鈦納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)負(fù)載不穩(wěn)定。同時(shí)，目前已經(jīng)報(bào)道的 納米金屬/二氧化鈦納米管復(fù)合物大部分是貴重金屬與二氧化鈦納米管的復(fù)合，制備成本 較高。因此，采用這些方法制得的納米金屬/二氧化鈦納米管復(fù)合材料大大提高了復(fù)合材 料的成本，進(jìn)而限制了其應(yīng)用范圍。針對(duì)上述不足，本發(fā)明將脈沖電沉積法引入納米金屬/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合 材料的制備領(lǐng)域，脈沖電沉積法的原理主要是利用電流(或電壓)脈沖的張弛增加陰極的 活化極化和降低濃差極化，當(dāng)電流導(dǎo)通時(shí)，接近陰極的金屬離子充分地被沉積；當(dāng)電流關(guān)斷 時(shí)，陰極周?chē)姆烹婋x子恢復(fù)到初始濃度。這樣，周期的連續(xù)重復(fù)脈沖電流主要用于金屬離 子的還原，從而改善基底材料的物理化學(xué)性能。采用脈沖電沉積法制備納米鋅/ 二氧化鈦 納米管列陣復(fù)合材料，在保留化學(xué)還原法和光沉積法所制的的復(fù)合材料優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，解決 上述存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的 制備方法，使其納米顆粒大小可控、分布均勻、負(fù)載穩(wěn)定，從而制得性能穩(wěn)定的納米鋅/ 二 氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù) 合材料的制備方法，包括以下步驟a、清洗鈦箔片將鈦箔片依次在鹽酸、無(wú)水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗5 15min ；所述鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 30%。b、制備二氧化鈦納米管列陣將清洗晾干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片作為陰極置 于0. 05 0. 5M的HF溶液中，在10 30V的電壓下常溫反應(yīng)1. 0 5. Oh,制得二氧化鈦納 米管列陣；C、焙燒將b步驟所得的二氧化鈦納米管列陣在氮?dú)饣蚩諝夥諊斜簾? 5h， 焙燒溫度為350 600°C ；d、均勻負(fù)載鋅納米顆粒在溶質(zhì)組成為13. 6-68g/L的ZnCljP 10 45g/L WH3BO3 的水溶液中，將c中焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極，鉬片作為輔助電極，采用 脈沖電沉積法將鋅納米顆粒負(fù)載于二氧化鈦納米管上制得納米鋅/二氧化鈦納米管復(fù)合 材料。進(jìn)一步，所述d中脈沖電沉積法采用電流控制模式，陰極脈沖電流密度 為-80 -300mA/cm2，陽(yáng)極脈沖電流密度為80 300mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間8 14ms， 陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間1 3ms，關(guān)斷時(shí)間0. 08 2. Os，電沉積時(shí)間3 8min ；進(jìn)一步，所述d中脈沖電沉積法采用電流控制模式，陰極脈沖電流密度 為-100 -200mA/cm2，陽(yáng)極脈沖電流密度為100 200mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間10 12ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間1. 5 2. 5ms，關(guān)斷時(shí)間1. 0 1. 5s，電沉積時(shí)間3 8min ；進(jìn)一步，d中的水溶液中還可以包含濃度為200 300g/L的溶質(zhì)KCl或200 300g/L 的 NH4Cl ；進(jìn)一步，d中脈沖電沉積時(shí)的反應(yīng)溫度控制在10 55°C，反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌，攪 拌速度為10 60轉(zhuǎn)/s ；進(jìn)一步，d中脈沖電沉積時(shí)的反應(yīng)溫度控制在25 40°C，反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌，攪 拌速度為10 60轉(zhuǎn)/s ；進(jìn)一步，d中脈沖電沉積時(shí)也可以采用三電極體系，除繼續(xù)以c中焙燒后的二氧化 鈦納米管列陣作為工作電極，鉬片作為輔助電極外，另外將飽和甘汞電極作為參比電極。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明首次將脈沖電沉積法用于制造納米鋅/ 二氧化鈦納 米管列陣復(fù)合材料，該方法不僅可實(shí)現(xiàn)在二氧化鈦納米管列陣上均勻地負(fù)載鋅納米顆粒， 納米顆粒的粒徑可控，分散度高，而且具有節(jié)約材料，通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本方法所獲得的納 米復(fù)合材料可望在高性能催化劑、傳感器材料、光電催化等許多高科技領(lǐng)域有重要用途。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述；附圖1為實(shí)施例5制備的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的X射線衍射 圖；附圖2為未負(fù)載納米鋅顆粒的二氧化鈦納米管列陣材料的場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡照 片；附圖3為實(shí)施例2所得到的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡照片；附圖4為實(shí)施例5所得到的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的場(chǎng)發(fā)射電子 顯微鏡照片；附圖5為實(shí)施例12所得到的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的場(chǎng)發(fā)射電 子顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟a、清洗鈦箔片將純度大于等于99. 6%鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化 物，然后依次在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15% 30%的鹽酸、無(wú)水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗5 15min ；以進(jìn)一步去除表面氧化物；b、制備二氧化鈦納米管列陣將清洗晾干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片作為陰極置 于0. 05M 0. 5M(M即mol/L)的HF溶液中，在IOV 30V的電壓下常溫反應(yīng)1. Oh 5. Oh ； 制得管徑40 llOnm、管長(zhǎng)100 500nm的二氧化鈦納米管列陣。c、焙燒將b步驟所得的二氧化鈦納米管列陣在氮?dú)饣蚩諝夥諊斜簾? 5h， 焙燒溫度為350 600°C ；優(yōu)化溫度為400 450°C ；本步驟熱處理的目的是使TiO2納米管 從無(wú)定形態(tài)轉(zhuǎn)化為銳鈦礦，提高其導(dǎo)電性；d、均勻負(fù)載鋅納米顆粒在溶質(zhì)組成為13. 6-68g/L的ZnCl2和10 45g/L的 H3BO3(H3BC)3除具有緩沖效果外，還能使納米復(fù)合結(jié)構(gòu)結(jié)晶細(xì)致，不易燒焦，在采用高電流密 度操作時(shí)，硼酸含量應(yīng)適當(dāng)高些)的水溶液中，將c中焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工 作電極，鉬片作為輔助電極，采用脈沖電沉積法將鋅納米顆粒負(fù)載于二氧化鈦納米管上制 得納米鋅/ 二氧化鈦納米管復(fù)合材料。本發(fā)明的方法中，脈沖電沉積還可以采用三電極體 系將c中得到的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極、鉬片作為輔助電極，飽和甘汞電極作 為參比電極，同樣可以將鋅納米顆粒負(fù)載于二氧化鈦納米管上制得納米鋅/二氧化鈦納米 管復(fù)合材料。本發(fā)明中，d中的水溶液中還可以加入濃度為200 300g/L的KCl。KCl的作用 一方面氯離子可以作為陽(yáng)極去極化劑，另一方面提高溶液的導(dǎo)電性。實(shí)驗(yàn)表明，KCl也可用 200 300g/L的NH4Cl代替，所起作用相同。實(shí)施例1將純度99. 6%的鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化物后，分別在15%的 鹽酸、無(wú)水乙醇、二次蒸餾水溶液中分別超聲清洗15min，以進(jìn)一步去除表面氧化物；將清 洗晾干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片為陰極置于0. 05M的HF溶液中，30V的電壓下，常溫反 應(yīng)5h，形成二氧化鈦納米管列陣；接著在350°C的空氣中焙燒5h ；在溶質(zhì)組成為13. 6g/ L ZnC12和10g/L H3BO3的水溶液中，以焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極、鉬片 作為輔助電極，在電流控制模式下，采用如下脈沖電沉積參數(shù)陰極脈沖電流密度-80mA/ cm2,陽(yáng)極脈沖電流密度80mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間8ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間1ms，關(guān)斷時(shí)間 0. 08s,電沉積時(shí)間為lOmin，反應(yīng)溫度控制在10°C，攪拌速度為10轉(zhuǎn)/s，即可制得本發(fā)明所 述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。實(shí)施例2，實(shí)施例1中其他條件不變，將陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間改為10秒，可使Zn納米顆粒變小。實(shí)施例3將純度99. 6%的鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化物后，分別在18%的鹽 酸、無(wú)水乙醇、二次蒸餾水溶液中分別超聲清洗lOmin，以進(jìn)一步去除表面氧化物。將清洗晾 干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片為陰極置于0. 15M的HF溶液中，20V的電壓下，常溫反應(yīng)2h， 形成二氧化鈦納米管列陣；接著在氮?dú)庵?00°C焙燒3h。在溶質(zhì)組成為27g/L ZnC12、25g/L H3BO3和250g/L的溶質(zhì)KCl的水溶液中，以焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極、鉬 片作為輔助電極，飽和甘汞電極作為參比電極，在電流控制模式下，采用如下脈沖電沉積參 數(shù)陰極脈沖電流密度-lOOmA/cm2，陽(yáng)極脈沖電流密度lOOmA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間10ms， 陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間2ms，關(guān)斷時(shí)間ls，電沉積時(shí)間為6min。反應(yīng)溫度控制在40°C，攪拌速度 為40轉(zhuǎn)/s，即可制得本發(fā)明所述的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。實(shí)施例4，實(shí)施例3中，其他條件不變，關(guān)斷時(shí)間改為1. 5s，可使Zn納米顆粒變大。實(shí)施例5將純度99. 6%的鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化物后，分別在30%的鹽 酸、無(wú)水乙醇、二次蒸餾水溶液中分別超聲清洗5min，以進(jìn)一步去除表面氧化物。將清洗晾 干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片為陰極置于0. 5M的HF溶液中，IOV的電壓下，常溫反應(yīng)lh，形 成二氧化鈦納米管列陣；接著在氮?dú)庵?00°C焙燒Ih ；在溶質(zhì)組成為68g/L ZnCl2和45g/L H3BO3的水溶液中，以焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極、鉬片作為輔助電極，飽和 甘汞電極作為參比電極，在電流控制模式下，采用如下脈沖電沉積參數(shù)陰極脈沖電流密度 300mA/cm2,陽(yáng)極脈沖電流密度300mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間14ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間3ms， 關(guān)斷時(shí)間2. Os,電沉積時(shí)間為3min。反應(yīng)溫度控制在55°C，攪拌速度為60轉(zhuǎn)/s，即可制得 本發(fā)明所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。實(shí)施例6，實(shí)施例5中，其他條件不變，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間改為10ms，可使Zn納米 顆粒變大。實(shí)施例7將純度99. 6%的鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化物后，分別在20%的鹽 酸、無(wú)水乙醇、二次蒸餾水溶液中分別超聲清洗8min，以進(jìn)一步去除表面氧化物；將清洗晾 干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片為陰極置于0. 2M的HF溶液中，IOV的電壓下，常溫反應(yīng)3h，形 成二氧化鈦納米管列陣；接著在450°C的空氣中焙燒2h ；在溶質(zhì)組成為30g/L ZnC12、20g/ L H2BO3 * 230g/L NH4Cl的水溶液中，以焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極、鉬片 作為輔助電極，在電流控制模式下，采用如下脈沖電沉積參數(shù)陰極脈沖電流密度-IOOmA/ cm2,陽(yáng)極脈沖電流密度lOOmA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間10ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間2ms，關(guān)斷時(shí) 間1. Os,電沉積時(shí)間為5min，反應(yīng)溫度控制在38°C，攪拌速度為30轉(zhuǎn)/s，即可制得本發(fā)明 所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。實(shí)施例8，實(shí)施例7中，其他條件不變，關(guān)斷時(shí)間改為2. Os，可使Zn納米顆粒變大。實(shí)施例9將純度99. 6 %的鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化物后，分別在20 %的 鹽酸、無(wú)水乙醇、二次蒸餾水溶液中分別超聲清洗8min，以進(jìn)一步去除表面氧化物；將清 洗晾干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片為陰極置于0. 2M的HF溶液中，IOV的電壓下，常溫反應(yīng)3. 5h，形成二氧化鈦納米管列陣；接著在450°C的空氣中焙燒2h ；在溶質(zhì)組成為30g/L ZnC12、20g/L H3BO3和230g/L KCl的水溶液中，以焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作 電極、鉬片作為輔助電極，在電流控制模式下，采用如下脈沖電沉積參數(shù)陰極脈沖電流密 度-150mA/cm2，陽(yáng)極脈沖電流密度150mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間11ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間 2. 5ms，關(guān)斷時(shí)間2. Os,電沉積時(shí)間為8min，反應(yīng)溫度控制在40°C，攪拌速度為30轉(zhuǎn)/s，即 可制得本發(fā)明所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。實(shí)施例10，實(shí)施例9中，其他條件不變，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間改為8ms，可使Zn納米 顆粒變大。實(shí)施例11將純度99. 6%的鈦箔片經(jīng)金相砂紙打磨去除表面的氧化物后，分別在20%的鹽 酸、無(wú)水乙醇、二次蒸餾水溶液中分別超聲清洗8min，以進(jìn)一步去除表面氧化物；將清洗晾 干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉬片為陰極置于0. 2M的HF溶液中，15V的電壓下，常溫反應(yīng)2. 5h， 形成二氧化鈦納米管列陣；接著在450°C的空氣中焙燒2h ；在溶質(zhì)組成為30g/L ZnC12、 20g/L H3BO3 * 230g/L KCl的水溶液中，以焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極、 鉬片作為輔助電極，在電流控制模式下，采用如下脈沖電沉積參數(shù)陰極脈沖電流密度 200mA/cm2,陽(yáng)極脈沖電流密度200mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間12ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間3ms， 關(guān)斷時(shí)間1. Os,電沉積時(shí)間為5min，反應(yīng)溫度控制在42°C，攪拌速度為30轉(zhuǎn)/s，即可制得 本發(fā)明所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料。實(shí)施例12，實(shí)施例11中，其他條件不變，關(guān)斷時(shí)間0. 08s，可使Zn納米顆粒變小。附圖1為實(shí)施例5制備的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的X射線衍射圖。 如圖所示，圖中2 θ等于39. 1°，43.2°和54.3°為納米金屬鋅特征衍射峰，說(shuō)明負(fù)載的為 鋅納米顆粒。下表為不同制備參數(shù)(實(shí)施例1-12)獲得不同的尺寸的鋅納米顆粒負(fù)載TiO2納 米管列陣 從表中可以看出，在其他參數(shù)條件相同的情況下，通過(guò)改變陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間和 關(guān)斷時(shí)間，可以改變所得納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料表面所負(fù)載的鋅納米顆粒 的尺寸，因此說(shuō)明采用本方法制備納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料時(shí)，表面鋅納米 顆粒尺寸可控。另外，附圖2為未負(fù)載納米鋅顆粒的二氧化鈦納米管列陣材料的場(chǎng)發(fā)射電子顯微 鏡照片；附圖3為實(shí)施例2所得到的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的場(chǎng)發(fā)射電子 顯微鏡照片；附圖4為實(shí)施例5所得到的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的場(chǎng)發(fā)射 電子顯微鏡照片；附圖5為實(shí)施例12所得到的納米鋅/ 二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的場(chǎng) 發(fā)射電子顯微鏡照片。將未采用本發(fā)明的方法進(jìn)行納米鋅顆粒負(fù)載的二氧化鈦納米管列陣 材料與采用本發(fā)明的方法進(jìn)行納米鋅顆粒負(fù)載的二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料利用場(chǎng)發(fā) 射掃描電子顯微鏡觀察，并同時(shí)進(jìn)行微觀尺寸測(cè)量，附圖3到附圖5中，白色顆粒為負(fù)載的 納米鋅顆粒，通過(guò)與附圖2進(jìn)行對(duì)比，明顯可以看出采用本發(fā)明的方法制的納米鋅/ 二氧化 鈦納米管列陣復(fù)合材料，表面均勻的分布有納米鋅顆粒，且分散度較高。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟a、清洗鈦箔片將鈦箔片依次在鹽酸、無(wú)水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗5～15min；所述鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15～30％；b、制備二氧化鈦納米管列陣將清洗晾干后的鈦箔片作為陽(yáng)極，鉑片作為陰極置于0.05～0.5M的HF溶液中，在10～30V的電壓下常溫反應(yīng)1.0～5.0h，制得二氧化鈦納米管列陣；c、焙燒將b步驟所得的二氧化鈦納米管列陣在氮?dú)饣蚩諝夥諊斜簾?～5h，焙燒溫度為350～600℃；d、均勻負(fù)載鋅納米顆粒在溶質(zhì)組成為13.6 68g/L的ZnCl2和10～45g/L的H3BO3的水溶液中，將c中焙燒后的二氧化鈦納米管列陣作為工作電極，鉑片作為輔助電極，采用脈沖電沉積法將鋅納米顆粒負(fù)載于二氧化鈦納米管上制得納米鋅/二氧化鈦納米管復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述d中脈沖電沉積法采用電流控制模式，陰極脈沖電流密度為-80 -300mA/cm2， 陽(yáng)極脈沖電流密度為80 300mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間8 14ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間1 3ms,關(guān)斷時(shí)間0. 08 2. Os，電沉積時(shí)間3 8min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于所述d中脈沖電沉積法采用電流控制模式，陰極脈沖電流密度為-100 -200mA/cm2， 陽(yáng)極脈沖電流密度為100 200mA/cm2，陰極脈沖導(dǎo)通時(shí)間10 12ms，陽(yáng)極脈沖導(dǎo)通時(shí)間1.5 2. 5ms,關(guān)斷時(shí)間1. 0 1. 5s，電沉積時(shí)間3 8min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于d中的水溶液中還可以包含濃度為200 300g/L的溶質(zhì)KCl或200 300g/L的 NH4C1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于d中脈沖電沉積時(shí)的反應(yīng)溫度控制在10 55°C，反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌，攪拌速度為 10 60 轉(zhuǎn) /s。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其特征 在于d中脈沖電沉積時(shí)的反應(yīng)溫度控制在25 40°C，反應(yīng)過(guò)程中不斷攪拌，攪拌速度為 10 60 轉(zhuǎn) /s。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于d中脈沖電沉積時(shí)也可以采用三電極體系，除繼續(xù)以c中焙燒后的二氧化鈦納米 管列陣作為工作電極，鉬片作為輔助電極外，另外將飽和甘汞電極作為參比電極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料的制備方法，該方法的工藝步驟為a、清洗鈦箔片,b、制備二氧化鈦納米管列陣,c、焙燒,d、均勻負(fù)載鋅納米顆粒；本發(fā)明采用脈沖電沉積法將鋅納米顆粒負(fù)載于二氧化鈦納米管上制得納米鋅/二氧化鈦納米管復(fù)合材料；采用該方法制備納米鋅/二氧化鈦納米管列陣復(fù)合材料，不僅可實(shí)現(xiàn)在二氧化鈦納米管列陣上均勻地負(fù)載鋅納米顆粒，納米顆粒的粒徑可控，分散度高，而且具有節(jié)約材料，通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B82B3/00GK101905863SQ20101022166
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者何輝超, 葉劍波, 張?jiān)茟? 柯改利, 肖鵬 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)