[發(fā)明專利]一種多孔赤鐵礦納米棒陣列的合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810488271.4
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108751736A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衍虎;史慧慧;于京華;顏梅;葛慎光
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 高強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種多孔赤鐵礦納米棒陣列的合成方法，多孔赤鐵礦納米棒陣列相對于赤鐵礦納米棒陣列具有更大的比表面積，能夠提高對太陽光的吸收效率，進(jìn)而改善赤鐵礦的光電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料合成領(lǐng)域，更具體的說是一種多孔赤鐵礦納米棒陣列的合成方法。

背景技術(shù)

氧化鐵，俗稱“赤鐵礦”，是一種廣泛分布于地表的常見鐵氧化物。一種具有可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體材料，赤鐵礦禁帶寬度為1.9～2.2 eV，可吸收超過20%的太陽光，同時(shí)，納米級別的赤鐵礦具有化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定、催化活性高，還具有耐光、對紫外線屏蔽等性能。因此納米級赤鐵礦被廣泛用于化學(xué)催化，光催化環(huán)境處理，鋰離子電池、超級電容器材料以及臨床醫(yī)療等方面。另外，赤鐵礦納米材料的形貌和尺寸對其性能有很大的影響，因此，關(guān)于不同形貌的赤鐵礦納米結(jié)構(gòu)的合成以及性能研究引起了廣泛關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用水熱法在導(dǎo)電基體上制備多孔赤鐵礦納米棒陣列的方法，多孔納米棒陣列具有更大的光吸收面積，較快的電子傳輸速率，極大地提高光電性能。該多孔赤鐵礦納米棒陣列的制備方法為：

（1）配置赤鐵礦生長液；

（2）利用導(dǎo)電玻璃作為基底（長1cm，寬5 cm），利用水熱法在導(dǎo)電玻璃表面制備多孔赤鐵礦納米棒陣列。

本發(fā)明所述的導(dǎo)電玻璃為氟摻雜氧化錫（FTO）導(dǎo)電玻璃。

本發(fā)明所述的赤鐵礦生長液配置過程如下：首先將0.4-0.8g六水合氯化鐵與0.85-1.7g硝酸鈉混合溶于50-100 mL水溶液中，超聲30min，隨后用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH至1.5，隨后向混合溶液通氧氣30min，得到赤鐵礦生長液。

本發(fā)明所述多孔赤鐵礦納米棒陣列的制備過程如下：首先將FTO導(dǎo)電玻璃分別置于丙酮、乙醇和二次水中各自超聲10 min清洗，將4片上述處理的FTO導(dǎo)電玻璃導(dǎo)電面向下放入100 mL高壓釜中，將配置的赤鐵礦生長液轉(zhuǎn)入高壓釜，置于90-120℃烘箱內(nèi)反應(yīng)3-6h，反應(yīng)完畢冷卻至室溫，用二次水沖洗，然后在60℃下干燥，干燥完畢置于550℃馬弗爐中煅燒4h，升溫速率為5 ℃/min，反應(yīng)完畢得到多孔赤鐵礦納米棒陣列。

本發(fā)明的有益效果：

（1）制備多孔赤鐵礦納米棒陣列，具有更大的表面積改善太陽光吸收效率，提高光電性能。

說明書附圖

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述

圖1為多孔赤鐵礦納米棒陣列的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：多孔赤鐵礦納米棒陣列的合成

（1）赤鐵礦生長液的配置：首先將0.8g六水合氯化鐵與1.7g硝酸鈉混合溶于100 mL水溶液中，超聲30min，隨后用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH至1.5，隨后向混合溶液通氧氣30min，得到赤鐵礦生長液。

（2）多孔赤鐵礦納米棒陣列的合成：首先將FTO導(dǎo)電玻璃分別置于丙酮、乙醇和二次水中各自超聲10 min清洗，將4片上述處理的FTO導(dǎo)電玻璃導(dǎo)電面向下放入100 mL高壓釜中，將配置的赤鐵礦生長液轉(zhuǎn)入高壓釜，置于100 ℃烘箱內(nèi)反應(yīng)6h，反應(yīng)完畢冷卻至室溫，用二次水沖洗，然后在60℃下干燥，干燥完畢置于550℃馬弗爐中煅燒4h，升溫速率為5 ℃/min，反應(yīng)完畢得到多孔赤鐵礦納米棒陣列。