CN203307427U - 一种人工多孔二氧化钛复合结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种人工多孔二氧化钛复合结构，包括衬底、过渡层、人工二氧化钛结构、孔、通气孔，其中，过渡层位于衬底的两面，且过渡层内分布有孔；人工二氧化钛结构为长方体结构，且人工二氧化钛结构上分布有孔，通气孔位于人工二氧化钛结构的内部，且贯穿人工二氧化钛结构。本实用新型通过设计碳薄膜的尺寸，能够人工的调节通气孔的尺寸；利用钛和碳共溅射，通过调整钛和碳的溅射功率，能够设计孔的尺寸和密度；本实用新型的孔和通气孔形成三维的孔状结构，当气流流入本实用新型的结构中，能够更有效的净化甲醛。

Description

一种人工多孔二氧化钛复合结构
技术领域
本实用新型涉及多孔二氧化钛领域，尤其是涉及到一种人工多孔二氧化钛复合结构。
背景技术
随着科技的发展，人们生活水平不断提高，人们也越来越注重身体的健康。同时，随着科技的发展，空气的污染也越来越受到人们的关注。甲醛就是空气污染物的一种。一般来说，新装修完的房子内的家具、沙发、油漆等都会释放甲醛。甲醛是一种有强烈刺激性气味的气体，一定浓度的甲醛对人的神经系统、肺、肝脏等器官均可产生伤害。二氧化钛具有光催化特性，在紫外光的照射下，二氧化钛表面能够激发产生电子和空穴，催化甲醛与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水，实现甲醛的净化。要使得二氧化钛能够有效的净化甲醛，必须二氧化钛的比表面积。制备多孔二氧化钛是增加比表面积的一个有效的方法。设计人工结构的多孔二氧化钛，增加比表面积，对于实现甲醛的有效净化具有重要的意义。
发明内容
本实用新型提供一种人工多孔二氧化钛复合结构，该复合结构具有人工可控的三维孔，且三维孔与空气接触的有效面积大，能够充分利用二氧化钛，提高二氧化钛分解甲醛的效率。
本实用新型实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种人工多孔二氧化钛复合结构，包括衬底、过渡层、人工二氧化钛结构、孔、通气孔，其中，过渡层位于衬底的两面，且过渡层内分布有孔；人工二氧化钛结构为长方体结构，且人工二氧化钛结构上分布有孔，通气孔位于人工二氧化钛结构的内部，且贯穿人工二氧化钛结构。
上述方案中：
所述的孔的直径小于500 nm；
所述的通气孔为长方体结构，且长和宽的尺寸范围为1 μm～100 μm。 
采用如下的步骤能够制备出人工多孔二氧化钛复合结构：
步骤1：采用钛靶和碳靶，利用共溅射的方法在衬底两面镀上钛、碳复合薄膜； 
步骤2：在镀有钛、碳复合薄膜的衬底上滴加紫外光抗蚀剂构成牺牲层，利用紫外曝光技术在牺牲层上得到阵列图形，使用显影的方法去除所述的阵列图形位置处的牺牲层；
步骤3：利用磁控溅射的方法在阵列图形位置沉积碳薄膜；
步骤4：采用去胶剂去除衬底上的牺牲层；
步骤5：在衬底上滴加紫外光抗蚀剂构成牺牲层，利用紫外曝光技术在牺牲层上得到阵列图案，阵列图案的位置与步骤2所述的阵列图形的位置重合，且阵列图案的宽度大于阵列图形的宽度，且阵列图案的长度小于阵列图形的长度，使用显影的方法去除所述的阵列图案位置处的牺牲层；
步骤6：将经历步骤5的衬底放置在滚轴之上，利用衬底两面的钛靶和碳靶，采用共溅射的方式，在步骤5所述的衬底上沉积钛、碳混合薄膜；
步骤7：将步骤6得到的结构放入高温炉内，温度大于500度，氧化时间大于30分钟以燃烧掉碳，形成孔，将牺牲层燃烧掉，同时将钛氧化成二氧化钛，进而得到人工多孔二氧化钛复合结构。
综上所述，本实用新型提供了一种人工多孔二氧化钛复合结构，通过设计碳薄膜的尺寸，能够人工的调节通气孔的尺寸；利用钛和碳共溅射，通过调整钛和碳的溅射功率，能够设计孔的尺寸和密度；本实用新型的孔和通气孔形成三维的孔状结构，当气流流入本发明的结构中，能够更有效的净化甲醛。
附图说明
图1是本实用新型一种人工多孔二氧化钛复合结构的结构示意图；
图2为在衬底上沉积的阵列图形的碳薄膜的结构示意图；
图3为利用钛靶和碳靶共溅射制备钛、碳混合薄膜的结构示意图。
图中：1衬底、2过渡层、3人工二氧化钛结构、4孔、5通气孔、6碳薄膜、7钛靶、8碳靶、9滚轴。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型一种人工多孔二氧化钛复合结构的结构示意图；图2为在衬底上沉积的阵列图形的碳薄膜的结构示意图；图3为利用钛靶和碳靶共溅射制备钛、碳混合薄膜的结构示意图，图中，衬底1、过渡层2、人工二氧化钛结构3、孔4、通气孔5、碳薄膜6、钛靶7、碳靶8、滚轴9。对于本实用新型，过渡层2位于衬底1的两面，且过渡层2内分布有孔4；人工二氧化钛结构3为长方体结构，且人工二氧化钛结构3上分布有孔4，通气孔5位于人工二氧化钛结构3的内部，且贯穿人工二氧化钛结构3。
上述方案中：
所述的孔4的直径小于500 nm，对于本实施例孔的直径为100 nm；
所述的通气孔5为长方体结构，长3 μm，宽1 μm。 
采用如下的步骤能够制备出人工多孔二氧化钛复合结构：
步骤1：采用钛靶7和碳靶8，利用共溅射的方法在衬底1两面镀上钛、碳复合薄膜； 
步骤2：在镀有钛、碳复合薄膜的衬底1上滴加紫外光抗蚀剂构成牺牲层，利用紫外曝光技术在牺牲层上得到阵列图形，使用显影的方法去除所述的阵列图形位置处的牺牲层；
步骤3：利用磁控溅射的方法在阵列图形位置沉积碳薄膜6，如图2所示；
步骤4：采用去胶剂去除衬底1上的牺牲层；
步骤5：在衬底1上滴加紫外光抗蚀剂构成牺牲层，利用紫外曝光技术在牺牲层上得到阵列图案，阵列图案的位置与步骤2所述的阵列图形的位置重合，且阵列图案的宽度为2 μm，长度为2 μm，使用显影的方法去除所述的阵列图案位置处的牺牲层；
步骤6：将经历步骤5的衬底1放置在滚轴9之上，利用衬底1两面的钛靶7和碳靶8，采用共溅射的方式，在步骤5所述的衬底1上沉积钛、碳混合薄膜；
步骤7：将步骤6得到的结构放入高温炉内，温度大于500度，氧化时间大于30分钟以燃烧掉碳，形成孔，将牺牲层燃烧掉，同时将钛氧化成二氧化钛，进而得到人工多孔二氧化钛复合结构。
综上所述，本实用新型提供了一种人工多孔二氧化钛复合结构，通过设计碳薄膜的尺寸，能够人工的调节通气孔的尺寸；利用钛和碳共溅射，通过调整钛和碳的溅射功率，能够设计孔的尺寸和密度；本实用新型的孔和通气孔形成三维的孔状结构，当气流流入本发明的结构中，能够更有效的净化甲醛。
以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种人工多孔二氧化钛复合结构，包括衬底、过渡层、人工二氧化钛结构、孔、通气孔，其特征在于：所述的过渡层位于衬底的两面，且过渡层内分布有孔；所述的人工二氧化钛结构为长方体结构，且人工二氧化钛结构上分布有孔；所述的通气孔位于人工二氧化钛结构的内部，且贯穿人工二氧化钛结构。
2.根据权利要求1所述的一种人工多孔二氧化钛复合结构，其特征在于：
所述的孔的直径小于500 nm；
所述的通气孔为长方体结构，且长和宽的尺寸范围为1 μm～100 μm。
CN2013203998472U 2013-07-07 2013-07-07 一种人工多孔二氧化钛复合结构 Expired - Lifetime CN203307427U (zh)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103447016A (zh) * 2013-07-07 2013-12-18 林志苹 一种人工多孔二氧化钛复合结构及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103447016A (zh) * 2013-07-07 2013-12-18 林志苹 一种人工多孔二氧化钛复合结构及其制备方法

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