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专利号: 2021115462728
申请人: 西北师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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,以减少纳米粒子团聚。

4.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,合成TiO2纳米粒子的高压直流电源提供的放电电压为

450~550V,放电电流为100~200mA。

5.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,阳极钛箔在使用前由以下工艺进行处理:用砂纸打磨、抛光后先在丙酮中浸泡10~15min,再在去离子水中超声洗涤10~15min,以除去表面的油脂。

6.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(3)中,放电过程中,溶液的温度保持在10~40℃,反应时间为

0.5~3.0h。

7.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(4)中,磁力搅拌的速度为90~150r/min。

8.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(5)中,高速离心的转速为8000~15000r/min。

9.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(5)中,真空干燥的温度为40~60℃。