1.一种BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)试样前处理:将钛箔进行超声清洗去除表面附着物,随后浸入化学抛光液中进行抛光处理去除表面氧化层,最后冷风吹干并干燥;
(2)阳极氧化法在钛箔表面制备TiO2纳米管:以铂片为阴极、钛箔为阳极在10~40V氧化电压下进行阳极氧化反应;反应结束后,用大量去离子水冲洗钛箔,随后将钛箔在空气中晾干,得到表面生长有TiO2纳米管的钛箔;
(3)微波水热法制备BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料:利用去除CO2的去离子水制备浓度为Ba(OH)2溶液,按容积比为30~70%、将Ba(OH)2溶液倒入微波水热合成仪的反应瓶中,再加入步骤(2)制备所得表面生长有TiO2纳米管的钛箔,设定微波水热反应的功率、升温速率、反应温度和保温时间,进行微波水热反应,待反应完全并冷却到室温后取出钛箔,浸入酸溶液中去除BaCO3杂质,随后经洗涤、干燥后,置于马弗炉中进行热处理,炉冷后取出,得到生长在钛箔上的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料。
2.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述化学抛光液的各组分体积比为HF:HNO3:H2O=1:3:16。
3.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述阳极氧化反应中,阴极和阳极之间的间距为2cm,反应的电解液为含0.5 wt% NH4F、40wt%H2O的甘油溶液,反应温度为25~30℃,反应时间为0.5~3h。
4.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述Ba(OH)2溶液的浓度为0.01 mol/L ~0.1mol/L。
5.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述微波水热反应的功率为400~800W,升温速率为5~20°C/min,反应温度为120~180℃,保温时间为10~180min。
6.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述浸入酸溶液的时间为1~10min;所述酸溶液为0.1~1mol/L 的HCl溶液。
7.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述热处理为:450℃保温2h。
8.根据权利要求1所述的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(3)所述干燥的温度为60~80℃。
9.权利要求1~8任一所述制备方法制备得到的BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料。
10.权利要求9所述BaTiO3/TiO2纳米复合薄膜材料在光生阴极保护领域的应用。