[發明專利]一種g-C3N4/CsPbI3/TiO2納米管陣列的制備方法

在審

• 申請號: 201910076646.0
• 申請日: 2019-01-26
• 公開（公告）號: CN109706505A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 劉世凱;周淑慧;董柯軍;李云友;董浩永;樊志杰;閆長菲;冀小華;趙騰飛;單中霄;郭子杰
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26;C23C26/00;C23C28/04
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本發明提供了一種g?C₃N₄/CsPbI₃/TiO₂納米管陣列的制備方法，屬于納米復合材料技術領域。具體制備方法的步驟為：通過金屬鈦或鈦合金的電化學陽極氧化法首先制備納米管陣列結構；然后在馬弗爐中進行晶化處理，得到TiO₂納米管陣列；再將CsPbI₃納米粒子加入g?C₃N₄懸浮液中，得到含CsPbI₃和g?C₃N₄的混合溶液；最后將TiO₂納米管陣列與混合溶液反應，制備得到g?C₃N₄/CsPbI₃/TiO₂納米管陣列。該改性處理方法在充分發揮納米管有序陣列的優勢的同時，實現了兩種半導體材料的多元復合改性。制備得到的g?C₃N₄/CsPbI₃/TiO₂納米管陣列，比表面積大，對太陽光的響應吸收范圍寬，可作為高性能的復合電極，為高性能光催化劑的設計提供支撐。

技術領域

本發明屬于納米復合材料技術領域，特別涉及一種g-C₃N₄/ CsPbI₃/TiO₂納米管陣列的制備方法。

背景技術

目前，許多研究人員致力于開發高性能的光電極材料，而二氧化鈦(TiO₂)憑借其高化學穩定性、價格低廉、無毒無害等優良特性引起了廣泛的關注。在TiO₂各種納米結構材料中，TiO₂納米管陣列由于比表面積大、吸附能力強、結構特征有利于電子傳輸等特征，被認為是最有希望的光電極材料之一。

然而，TiO₂的禁帶寬度較寬（約3.2 eV），只能在紫外光(占太陽能資源的 3~5 %)的照射下被激發，并且其光生載流子容易復合，這些問題大大限制了TiO₂ 納米管陣列在光電轉換方面的應用。因此必須對TiO₂ 納米管陣列進行改性處理。TiO₂ 納米管陣列的改性方法有很多種，如金屬離子摻雜，非金屬離子摻雜，貴金屬沉積和半導體復合等。一般來講，不同的改性方法從不同的方面來改善TiO₂ 納米管陣列的光電性能，因此多元復合改性往往可以為TiO₂ 納米管陣列光電性能的提高帶來協同效應，成為了一種新的改性處理趨勢。

發明內容

本發明針對傳統改性方法的缺陷，通過金屬鈦或鈦合金的電化學陽極氧化法首先制備納米管陣列結構，然后在馬弗爐中進行晶化處理，得到TiO₂納米管陣列，再將CsPbI₃納米粒子加入g-C₃N₄懸浮液中，得到含CsPbI₃和g-C₃N₄的混合溶液，最后將TiO₂納米管陣列與混合溶液反應，制備得到了g-C₃N₄/ CsPbI₃/TiO₂納米管陣列。

具體的，本發明提供的一種g-C₃N₄/ CsPbI₃/TiO₂納米管陣列的制備方法，具體按照以下步驟實施：

S1：在含鈦金屬基體上，通過陽極氧化法制備納米管有序陣列；

S2：對所制備的納米管有序陣列進行晶化處理，得到TiO₂納米管陣列；