CN101250738B - 钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法 - Google Patents

钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法 Download PDF

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Abstract

钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法，其制备方法为：以钛合金基体为阳极，以石墨为阴极材料，以浓度为0.01mol/L-1.00mol/L的Na2SO4水溶液为电解质，同时用紫外光照射电解质溶液，电解质溶液pH值为1-5，并在阴极附近电解质溶液中持续通入空气或氧气，在电极电流0.1A-5.0A作用下，在酸性电解质溶液中溶解氧被阴极电催化反应还原生成H2O2，所生成H2O2在外加紫外光(UV)催化分解作用下进一步分解并持续生成羟自由基·OH，从而对钛合金基体进行高级氧化处理，同时钛合金基体自身可失电子发生阳极氧化，处理10min-24h后，取出样品并在丙酮和制备去离子水中分别超声清洗10分钟，即可在钛合金表面获得氧化钛薄膜。

Description

钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法
技术领域
本发明涉及钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法，更确切地说是一种可在钛合金基体表面原位光电催化氧化合成抗凝血氧化钛薄膜的新方法，属于陶瓷薄膜合成技术领域。
背景技术
氧化钛薄膜具有独特的抗凝血性能、光催化性能，在临床医学、废水光催化处理等领域有广泛的应用前景。通常用于制备氧化钛薄膜有高温氧化法、等离子注入和沉积、溶胶-凝胶等方法。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种可在钛合金基体表面原位光电催化氧化合成抗凝血氧化钛薄膜的新方法。
技术方案：本发明将环保领域用于去除污水中有机污染物的光电催化氧化技术应用于制备氧化钛薄膜。以钛合金为阳极的光电催化氧化具有高级氧化与电化学氧化协同效应。在光电催化氧化过程，根据在酸性溶液中溶解氧可被发生两电子的电化学还原反应生成H2O2的电极反应原理：
O2+2H++2e→H2O2    E0＝0.682V
可利用阴极电催化反应在电解质溶液中持续自生成H2O2，如同时对H2O2施加紫外光(UV)催化分解作用，就可以为钛合金高级氧化反应提供自生的羟自由基·OH稳定来源，羟自由基·OH的产生机理如下：
H2O2+UV→2·OH
H2O2+·OH→HOO·+H2O
HOO·+H2O2→·OH+H2O+O2
阳极钛合金自身可失电子发生阳极氧化，从而可在钛合金阳极形成具有高级氧化与电化学氧化协同效应的光电催化氧化反应，并在钛合金原位氧化生成氧化钛薄膜。
本发明是通过以下技术方案加以实现：以钛合金基体为阳极，以石墨为阴极材料，以浓度为0.01mol/L-1.00mol/L的Na2SO4水溶液为电解质，同时用紫外光照射电解质溶液，电解质溶液pH值为1-5，并在阴极附近电解质溶液中持续通入空气或氧气，在电极电流0.1A-5.0A作用下，在酸性电解质溶液中溶解氧被阴极电催化反应还原生成H2O2，所生成H2O2在外加紫外光(UV)催化分解作用下进一步分解并持续生成羟自由基·OH，从而对钛合金基体进行高级氧化处理，同时钛合金基体自身可失电子发生阳极氧化，处理10min-24h后，取出样品并在丙酮和制备去离子水中分别超声清洗10分钟，即可在钛合金表面获得氧化钛薄膜。
有益效果：本发明采用的技术方案是在相对低温(小于100℃)下，通过具有高级氧化与电化学氧化协同效应的光电催化氧化反应，在钛合金表面原位氧化生成氧化钛薄膜。整个制备过程无需高温处理，因此，该技术能在制备氧化钛薄膜的同时不影响到钛合金基体的体性能。
附图说明
图1是采用本发明方法制备的氧化钛薄膜的扫描电镜SEM照片；其中图1a和图1b分别为在Ti-50.8at％Ni合金基体表面采用了本发明方法制备的氧化钛薄膜的低倍和高倍表面形貌。
图2是采用本发明方法制备的氧化钛薄膜中元素Ti2p(图2a)和Ni2p(图2b)的X射线光电子能谱图，图2a表明氧化钛薄膜中Ti为正四价，对应二氧化钛，而图2a表明样品表面无Ni，Ti-50.8at％Ni合金基体表面被二氧化钛薄膜完全覆盖。
具体实施方式
本发明的制备方法是：以钛合金基体为阳极，以石墨为阴极材料，以浓度为0.01mol/L-1.00mol/L的Na2SO4水溶液为电解质，同时用紫外光照射电解质溶液，电解质溶液pH值为1-5，并在阴极附近电解质溶液中持续通入空气或氧气，在电极电流0.1A-5.0A作用下，在酸性电解质溶液中溶解氧被阴极电催化反应还原生成H2O2，所生成H2O2在外加紫外光(UV)催化分解作用下进一步分解并持续生成羟自由基·OH，从而对钛合金基体进行高级氧化处理，同时钛合金基体自身可失电子发生阳极氧化，处理10min-24h后，取出样品并在丙酮和制备去离子水中分别超声清洗10分钟，即可在钛合金表面获得氧化钛薄膜。
下面通过实施例进一步阐明本发明的特点和效果。
以Ti-50.8at％Ni合金金属基体为阳极，以石墨为阴极材料，以浓度为0.02mol/L的Na2SO4水溶液为电解质，同时用紫外光照射电解质溶液，电解质溶液pH值为3，并在阴极附近电解质溶液中持续通入空气或氧气，在电极电流0.3A作用下，在酸性电解质溶液中溶解氧被阴极电催化反应还原生成H2O2，所生成H2O2在外加紫外光(UV)催化分解作用下进一步分解并持续生成羟自由基·OH，从而对钛合金基体进行高级氧化处理，同时钛合金基体自身可失电子发生阳极氧化，处理1h后，取出样品并在丙酮和制备去离子水中分别超声清洗10分钟，即可在钛合金表面获得氧化钛薄膜。图1为在Ti-50.8at％Ni合金基体表面采用了本发明方法制备的氧化钛薄膜的表面形貌，图2是采用本发明方法制备的氧化钛薄膜中元素Ti2p(图2a)和Ni2p(图2b)的X射线光电子能谱图，表明样品表面无Ni，Ti-50.8at％Ni合金基体表面被二氧化钛薄膜完全覆盖。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，还可在上述说明的基础上做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有实施方式予以穷举，而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法，其特征在于：以钛合金基体为阳极，以石墨为阴极材料，以浓度为0.01mol/L-1.00mol/L的Na2SO4水溶液为电解质溶液，同时用紫外光照射电解质溶液，电解质溶液pH值为1-5，并在阴极附近电解质溶液中持续通入空气或氧气，在电极电流0.1A-5.0A作用下，在酸性电解质溶液中溶解氧被阴极电催化反应还原生成H2O2，所生成H2O2在外加紫外光(UV)催化分解作用下进一步分解并持续生成羟自由基·OH，从而对钛合金基体进行高级氧化处理，同时钛合金基体自身可失电子发生阳极氧化，处理10min-24h后，取出样品并在丙酮和制备去离子水中分别超声清洗10分钟，即可在钛合金表面获得氧化钛薄膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101745146B (zh) * 2009-12-31 2013-04-03 东南大学 载铈纳米管阵列面功能化的人工关节制备方法
CN114269691A (zh) * 2019-08-02 2022-04-01 懿华水处理技术有限责任公司 用于紫外线高级氧化工艺控制的过氧化氢的现场电化学生成的调节
CN113797398A (zh) * 2021-09-26 2021-12-17 苏州纽创医疗科技有限公司 一种具有抗凝血涂层的钛合金支架的制备方法及支架

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005240139A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Nara Prefecture 陽極電解酸化処理によるアナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法
CN1888135A (zh) * 2006-08-01 2007-01-03 浙江大学 一种制备纯金红石结构二氧化钛纳米棒单层薄膜的方法
CN1974874A (zh) * 2006-11-14 2007-06-06 郝婷婷 钛及钛合金手术器械表面阳极氧化处理工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005240139A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Nara Prefecture 陽極電解酸化処理によるアナターゼ型酸化チタン皮膜の製造方法
CN1888135A (zh) * 2006-08-01 2007-01-03 浙江大学 一种制备纯金红石结构二氧化钛纳米棒单层薄膜的方法
CN1974874A (zh) * 2006-11-14 2007-06-06 郝婷婷 钛及钛合金手术器械表面阳极氧化处理工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.M. Wang et al..Surface XPS characterization of NiTi shape memory alloy after advanced oxidation processes in UV/H2O2 photocatalytic system.《applied surface science》.2007,第253卷(第20期),8507-8512. *

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