[發明專利]一種用噴霧熱解法制備銅酸鑭光電極薄膜的方法在審
| 申請號: | 201910162616.1 | 申請日: | 2019-03-05 |
| 公開(公告)號: | CN110040977A | 公開(公告)日: | 2019-07-23 |
| 發明(設計)人: | 李朝升;鄭灝亮;方濤;黃輝庭;祝梅;鄒志剛 | 申請(專利權)人: | 南京大學 |
| 主分類號: | C03C17/34 | 分類號: | C03C17/34 |
| 代理公司: | 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 陳建和 |
| 地址: | 210093 江*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 銅酸鑭 制備 薄膜光電極 噴霧熱解法 光電極 襯底 薄膜 硝酸鹽 恒溫加熱板 化學計量比 前驅體薄膜 前驅體溶液 易揮發溶劑 噴壺 襯底表面 襯底轉移 導電玻璃 金屬原子 空氣氣氛 剛玉瓷 預熱 包覆 箔紙 噴霧 霧化 煅燒 金屬 | ||
本發明公開一種用噴霧熱解法制備銅酸鑭光電極薄膜的方法,包括:1)取符合銅酸鑭中金屬原子化學計量比的硝酸鹽溶于適量易揮發溶劑中并攪拌混合均勻;2)將導電玻璃襯底的一半(下半平面)用金屬(鋁)箔紙包覆或貼襯,置于恒溫加熱板上,在150±20℃預熱30±20分鐘;3)將步驟1)中混合均勻的前驅體溶液用霧化噴壺分多次且每次少量地噴霧到FTO導電玻璃襯底表面;4)將步驟3)中得到的前驅體薄膜襯底轉移到剛玉瓷舟中,在空氣氣氛中550℃煅燒1小時,得到銅酸鑭薄膜光電極。在FTO導電玻璃襯底上制備出均勻的銅酸鑭薄膜光電極。
技術領域
本發明涉及一種銅酸鑭光電極薄膜的方法,尤其是含用噴霧熱解法制備銅酸鑭光電極薄膜的方法。
背景技術
銅酸鑭具有出色的光電性質,如窄帶隙、適宜的能帶結構和化學穩定性等,在用作高溫超導、熱電材料、氣敏材料以及光催化材料方面具有廣泛的應用,近些年來引起了人們廣泛的關注。
一些金屬氧化物薄膜可以通過在穩定的懸浮液中電泳沉積方法直接得到。但是對于La2CuO4這樣的多金屬含氧化合物很難制備得到穩定的顆粒懸浮液,導致得到的薄膜附著不夠緊密,顆粒間的電連接也不佳。本發明旨在通過噴霧熱解法,在恒溫加熱板上直接以金屬鹽的乙醇溶液為前驅體,得到La2CuO4薄膜。
發明內容
本發明目的是,提供一種用噴霧熱解法制備銅酸鑭光電極薄膜的方法。
為實現上述目的,本發明的技術方案是:一種用噴霧熱解法制備銅酸鑭光電極薄膜的方法,包括:
(1)稱取符合銅酸鑭中金屬原子化學計量比的硝酸鹽,加入到有易揮發溶劑的燒杯中并攪拌混合均勻;
(2)將襯底的下半平面用金屬(鋁)箔紙包覆,置于恒溫加熱板上,在150℃預熱30分鐘;
(3)將步驟(1)中混合均勻的前驅體溶液用霧化噴壺分多次且每次少量地噴霧到FTO導電玻璃襯底表面;
(4)將步驟(3)中得到的前驅體薄膜襯底轉移到剛玉瓷舟中,在空氣氣氛中550℃煅燒1小時,得到銅酸鑭薄膜光電極。
所述步驟(1)中的硝酸鹽包括可溶性硝酸金屬銅鹽和可溶性硝酸金屬鑭鹽,易揮發溶劑包括甲醇、無水乙醇以及丙酮等。
所述步驟(2)中的襯底為裁剪成10mm X 20mm大小的長方形FTO導電玻璃襯底。
所述步驟(3)中的噴霧過程在襯底恒溫、空氣對流良好的條件下開展。
本發明的有益效果是:通過噴霧熱解法解決了一部分多金屬含氧化合物不能通過電泳沉積等方法得到均勻致密薄膜的問題,并且提高了La2CuO4光電極薄膜的光電流性能。
附圖說明
圖1為制備在FTO導電玻璃襯底上的La2CuO4薄膜的X射線衍射圖譜;
圖2為制備在FTO導電玻璃襯底上的La2CuO4薄膜的掃描電鏡照片;
圖3為制備在FTO導電玻璃襯底上的La2CuO4薄膜的高分辨透射電鏡照片,圖中晶格條紋間距為0.365nm,對應于111晶面;
圖4為用電泳沉積法(1)和噴霧熱解法(2)制備在FTO導電玻璃襯底上的La2CuO4薄膜照片;
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