脉冲激光喷涂一步合成黑色二氧化钛复合涂层

为实现黑色纳米TiO_2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TiO_2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2～5μm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,TiO_2则由锐钛矿型转变为金红石型;其中Ti^(4+)离子部分被还原为Ti^(3+)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TiO_2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。