脉冲激光喷涂一步合成黑色二氧化钛复合涂层

摘要： 为实现黑色纳米TiO2有效负载, 提高实际应用能力, 本研究提出了脉冲激光溅射喷涂的方法。在石英玻璃基底上一步制备了非晶分子筛和金红石型TiO2纳米晶的黑色复合涂层, 表征了复合涂层表面形貌, 测定了复合涂层粉末的光谱吸收性能、物相结构、化学价态以及光催化性能。研究结果表明: 涂层为2~5 μm球体堆积成的多孔结构, 在整个可见光区具有较强的吸收能力。脉冲激光溅射喷涂过程中, 分子筛高温熔融急冷转变为非晶态结构, TiO2则由锐钛矿型转变为金红石型; 其中Ti4+离子部分被还原为Ti3+离子, 缩小了禁带宽度。脉冲激光溅射喷涂技术实现了黑色纳米TiO2快速负载, 且在全光谱和可见光条件下仍表现出良好的光催化能力。