二氧化钛-三氧化钨纳米复合薄膜

二氧化钛、三氧化钨等典型半导体金属氧化物，具有廉价易得、无毒无害、生物和化学性质稳定、抗光腐蚀等优点，成为研究和应用最为广泛的金属氧化物。

二氧化钛和三氧化钨作为光致变色材料在节能环保方面已有广泛应用。钨离子和钛离子大小接近，可以进入二氧化钛晶格发生掺杂而使之产生可见光活性，因此钨改性二氧化钛成为一个研究方向。

研究表明，三氧化钨能够接受并存储二氧化钛产生的光生电子，而在暗处条件下将这部分存储的电子释放，并可用于所有电子参与的化学过程，例如重金属还原、水分解、金属的防腐等。因此二氧化钛-三氧化钨复合结构受到广泛关注，而制备氧化钛-氧化钨纳米复合物的薄膜电极是进行电子储存应用的关键。

目前研究制备二氧化钛-三氧化钨纳米复合薄膜多是采用相应纳米氧化物的粉末先行混合，然后采用各种方法在导电玻璃上进行涂膜处理；或者采用钛和钨的前驱物分别成膜；其中成膜方法包括溶胶-凝胶法、电化学沉积、磁控溅射等方法，第一种方法较耗时间，第二、三种方法对设备成本要求较高。除此之外，还有一种化学氧化法，这种薄膜的制备方法是先将金属钛清洁并刻蚀，之后金属钛浸渍于过氧钨酸溶胶和双氧水的氧化液中得到晶体原位生长和沉积形成的钛酸和过氧钨酸的纳米薄膜，最后焙烧获得金属钛表面的氧化钛-氧化钨纳米复合物薄膜。制备方法具体包括以下步骤：

(1)金属钛表面预处理：先后用去离子水和丙酮清洗金属钛，然后将其在含氢氟酸/硝酸的刻蚀液中刻蚀，再用去离子水超声洗涤、干燥，得到表面洁净的金属钛；

(2)金属钛表面形成前驱物薄膜：将刻蚀后表面洁净的金属钛浸渍在预先配制的氧化液中，在60～120℃温度下保持2～72小时；

(3)薄膜的热处理：将表面氧化处理后的金属钛洗涤、干燥，在一定温度下焙烧一定时间，得到金属钛表面功能化的、具有一定晶相结构的氧化钛-氧化钨纳米复合物薄膜。

通过化学氧化法制备二氧化钛-三氧化钨纳米复合薄膜，该方法易于放大，且一步氧化法同时制备氧化钛和氧化钨，且二者的纳米结构之间接触良好，利于电子传输；氧化液中未引入其它杂质元素，制备的氧化物薄膜纯度高。因此所得的薄膜电极将具有良好的光催化、光电传感和光充电/放电性能。 

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