本發(fā)明屬于多孔金屬材料與金屬材料表面處理交叉領(lǐng)域,是一種采用粉末冶金方法燒結(jié)制備多孔金屬鈦材料后再進(jìn)行材料表面氣氛處理的材料制備新方法,具體為多孔鈦表面氧化制備多孔二氧化鈦塊體材料的方法。
背景技術(shù):
TiO2光催化技術(shù)廣泛應(yīng)用于水源污染物的處理中,其主要通過(guò)生成的含氧自由基與水中的污染物反應(yīng)達(dá)到降解的目的,對(duì)于環(huán)境激素具有十分有效的凈化作用。對(duì)此,近年來(lái)各國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)采用具有大比表面積、多孔的惰性吸附劑如沸石、SiO2、耐火磚等作為載體,來(lái)對(duì)水中極低濃度的污染物進(jìn)行快速的吸附凈化和表面富聚,可成為提高其光催化活性的有效途徑之一。但由于吸附劑顆粒小,在溶液中直接使用仍需以懸浮體系進(jìn)行,因此研究者開始嘗試負(fù)載的方式進(jìn)行TiO2催化劑的制備。而在具體的TiO2負(fù)載方式上,目前主要有三大類。第一中是TiO2固定法,具體又可分成兩種形式:一是以燒結(jié)或沉積的方法直接將TiO2催化劑沉積在反應(yīng)器內(nèi)壁,其反應(yīng)速率較低、耐沖擊性較差;另一種是填充式,即將半導(dǎo)體燒結(jié)在載體表面,然后將載體填充到反應(yīng)器,這種方法可省去光催化分離、回收的繁冗過(guò)程,但燒結(jié)性能較難掌控,所制備的材料結(jié)構(gòu)性能較差。第二類是溶膠一凝膠法,該方法利用鈦的無(wú)機(jī)鹽或鈦酸酷類的水解制得TiO2溶膠,然后將溶膠涂于片狀載體上或?qū)㈩w粒狀載體浸入溶膠中,使其在100℃或自然狀態(tài)下凝固,再在一定溫度下燒結(jié)即可,但該方法工藝繁瑣、材料燒結(jié)性能仍然難以把控,材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差。第三種是粉體燒結(jié)法,其具體做法是將TiO2粉末球磨到一定粒度,制成懸浮液,然后浸入載體,一定時(shí)間后取出,風(fēng)干,再在600℃以下燒結(jié)。該方法由于二氧化鈦粉體與載體間為附著狀態(tài),結(jié)合力較差,容易出現(xiàn)脫落,且燒結(jié)體穩(wěn)定性不高,容易出現(xiàn)破壞。
基于此,申請(qǐng)者提出如可以利用粉末冶金技術(shù)當(dāng)中的某些特殊制備特點(diǎn),采用鈦金屬粉末直接燒結(jié)多孔金屬鈦塊體與金屬表面處理相結(jié)合的方法,來(lái)一方面大幅提高多孔TiO2材料的力學(xué)性能與透光率,實(shí)現(xiàn)孔徑可調(diào)以滿足流體催化需求,另一方面大幅提高其表面性能。與本方法相類似的工藝主要有以下已有專利報(bào)道:
現(xiàn)有技術(shù)方案一(單純用于制備多孔鈦材料)
首先通過(guò)“電極感應(yīng)熔化氣體霧化法”制備純鈦或鈦合金粉末,然后采用冷軋法將充分混合的鈦或鈦合金粉末和造孔劑成型,最后將成型后的粉末塊體在1000℃~1400℃進(jìn)行燒結(jié)而獲得孔徑為10
聲明:
“多孔鈦表面氧化制備多孔二氧化鈦塊體材料的方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)