本发明涉及复合材料技术领域,特别是涉及一种镍-二氧化钛复合薄膜的制备方法。
背景技术:
纳米二氧化钛tio2在光的照射下通过把光能转化为化学能,促进化合物的合成或使化合物的降解。纳米二氧化钛tio2光催化材料光催化降解是一种高效的深度氧化过程,它的优点是:光照后不发生光腐蚀,耐酸碱性好,耐高温高压,化学性质稳定,对生物无毒性;来源丰富,能隙较大,产生光生电子和空穴的电势电位高,有很强的氧化性和还原性,在有机合成、光解水、环境治理等领域显示广阔的应用前景。
然而,在纳米二氧化钛tio2的实际使用中,大多是采用悬浮体系,纳米二氧化钛tio2粉末催化剂存在着易失活、易团聚和回收难等缺点,这也是纳米二氧化钛tio2在光催化降解有机污染物领域不能实现产业化的重要原因。
为此,有必要针对上述问题,提出一种镍-二氧化钛复合薄膜的制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种镍-二氧化钛复合薄膜的制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种镍-二氧化钛复合薄膜的制备方法,包括:
(1)取镍片,在无水乙醇中超声清洗5~15min,取出,在室温条件下自然晾干;
(2)将粒径为10~20nm的二氧化钛加入无水乙醇中,超声分散20~40min,得到浓度为30~50g/l的二氧化钛悬浮液;
(3)向上述二氧化钛悬浮液中加入浓度为20~40g/l的硫酸镍溶液,加入酸调节溶液的ph为4~6,以石墨电极为阳极,以镍片为阴极,在温度为40~50℃、电流密度为2~5a/dm2、搅拌速度为400~600r/min的条件下电镀2~4h,得到镍-二氧化钛复合镀层。
优选的,步骤(1)中,所述镍片在无水乙醇中超声清洗之前还包括表面除油、电化学活化处理的过程。
优选的,所述表面除油在50~60℃温度下进行。
优选的,步骤(1)中,所述镍片的规格为2cm×5cm。
优选的,步骤(2)中,所述二氧化钛的粒径为15nm。
优选的,步骤(2)中,所述二氧化钛悬浮液的浓度为40g/l。
优选的,步骤(3)中,所述硫酸镍溶液的浓度为30g/l。
优选的,步骤(3)中,所述镍-二氧化钛复合镀层的厚度为1~2mm。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的镍-二氧化钛复合薄膜中,镍和二氧化钛能够均匀分布,因此具有较好的光催化活性。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本发明公开一种镍-二氧化钛复合薄膜的制备方法,包括:
(1)取镍片,在无水乙醇中超声清洗5~15min,取出,在室温条件下自然晾干;
(2)将粒径为10~20nm的二氧化钛加入无水乙醇中,超声分散20~40min,得到浓度为30~50g/l的二氧化钛悬浮液;
(3)向上述二氧化钛悬浮液中加入浓度为20~40g/l的硫酸镍溶液,加入酸调节溶液的ph为4~6,以石墨电极为阳极,以镍片为阴极,在温度为40~50℃、电流密度为2~5a/dm2、搅拌速度为400~600r/min的条件下电镀2~4h,得到镍-二氧化钛复合镀层。
其中,步骤(1)中,所述镍片在无水乙醇中超声清洗之前还包括表面除油、电化学活化处理的过程,进一步的,所述表面除油在50~60℃温度下进行;所述镍片的规格为2cm×5cm。
其中,步骤(2)中,所述二氧化钛的粒径为15nm;所述二氧化钛悬浮液的浓度为40g/l。
其中,步骤(3)中,所述硫酸镍溶液的浓度为30g/l;所述镍-二氧化钛复合镀层的厚度为1~2mm,优选的,所述镍-二氧化钛复合镀层的厚度为1.5mm。
下面以具体的实施例进行说明镍-二氧化钛复合薄膜的制备方法。
实施例1
(1)取镍片,在无水乙醇中超声清洗5min,取出,在室温条件下自然晾干;
(2)将粒径为10nm的二氧化钛加入无水乙醇中,超声分散20min,得到浓度为30g/l的二氧化钛悬浮液;
(3)向上述二氧化钛悬浮液中加入浓度为20g/l的硫酸镍溶液,加入酸调节溶液的ph为4,以石墨电极为阳极,以镍片为阴极,在温度为40℃、电流密度为2a/dm2、搅拌速度为400r/min的条件下电镀2h,得到镍-二氧化钛复合镀层。
实施例2
(1)取镍片,在无水乙醇中超声清洗10min,取出,在室温条件下自然晾干;
(2)将粒径为15nm的二氧化钛加入无水乙醇中,超声分散30min,得到浓度为40g/l的二氧化钛悬浮液;
(3)向上述二氧化钛悬浮液中加入浓度为30g/l的硫酸镍溶液,加入酸调节溶液的ph为5,以石墨电极为阳极,以镍片为阴极,在温度为45℃、电流密度为4a/dm2、搅拌速度为500r/min的条件下电镀3h,得到镍-二氧化钛复合镀层。
实施例3
(1)取镍片,在无水乙醇中超声清洗15min,取出,在室温条件下自然晾干;
(2)将粒径为20nm的二氧化钛加入无水乙醇中,超声分散40min,得到浓度为50g/l的二氧化钛悬浮液;
(3)向上述二氧化钛悬浮液中加入浓度为40g/l的硫酸镍溶液,加入酸调节溶液的ph为6,以石墨电极为阳极,以镍片为阴极,在温度为50℃、电流密度为5a/dm2、搅拌速度为600r/min的条件下电镀4h,得到镍-二氧化钛复合镀层。
对上述实施例1~3中制得的镍-二氧化钛复合薄膜进行电镜扫描测试得知,镍和二氧化钛能够均匀分布;采用紫外光照射5h,所述镍-二氧化钛复合薄膜对甲基橙的降解率可达68.5%。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。