[發(fā)明專利]一種二氧化鈦納米棒陣列的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110316509.7 | 申請日： | 2021-03-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113135591B | 公開（公告）日： | 2023-02-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 汪競陽;張文凱;劉芳;梁桂杰;李望南;程曉紅;王松 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖北文理學(xué)院 |
| 主分類號(hào)： | C01G23/053 | 分類號(hào)： | C01G23/053;B82Y40/00;C23C18/12 |
| 代理公司： | 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287 | 代理人： | 郝懷慶 |
| 地址： | 441053 湖北省襄*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 氧化 納米 陣列 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開一種二氧化鈦納米棒陣列的制備方法，所述二氧化鈦納米棒陣列的制備方法包括以下步驟：提供一襯底；將聚乙烯吡咯烷酮溶解在1?戊醇中，然后加入檸檬酸鈉水溶液，混合形成透明的微乳液；將去離子水與濃鹽酸混合攪拌后，向其中加入鈦酸四丁酯，混合形成鈦源前驅(qū)液；將所述微乳液和所述鈦源前驅(qū)液混合，然后將所述襯底放入混合溶液中，然后在80～130℃的溫度下反應(yīng)5～30h，反應(yīng)結(jié)束后取出所述襯底并清洗、烘干，得到生長于所述襯底表面的二氧化鈦納米棒陣列。本發(fā)明提供了一種反應(yīng)條件溫和的制備方法，大幅降低了常規(guī)水熱法制備二氧化鈦納米棒陣列的反應(yīng)溫度，在80～130℃的反應(yīng)溫度下即可制備出結(jié)晶良好的二氧化鈦納米棒陣列。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及二氧化鈦納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化鈦納米棒陣列的制備方法。
背景技術(shù)
一維二氧化鈦納米棒陣列具有可控制的晶相、獨(dú)特的光學(xué)、電子和生物活性。由于其高的比表面積和單向載流子通道，使得其在光催化劑、光電化學(xué)電池電極和多相催化劑載體等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前開發(fā)的二氧化鈦納米棒陣列合成方法的主要包括自組裝、鈦基片陽極處理、溶膠-凝膠模板和化學(xué)氣相沉積等，這些方法一般來說均涉及溫度高于450℃的后退火進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)晶，而水熱法通過增加反應(yīng)壓力，可使二氧化鈦的結(jié)晶溫度低至130℃-150℃，然而常規(guī)水熱法所需的壓力比正常壓力大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此水熱法很難適應(yīng)大面積和大規(guī)模生產(chǎn)，因?yàn)樾枰厥獾脑O(shè)備來實(shí)現(xiàn)高溫高壓。鑒于這些缺點(diǎn)，在溫和條件下開發(fā)簡單的二氧化鈦納米棒陣列制備方法仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提出一種二氧化鈦納米棒陣列的制備方法，旨在提供一種條件更為溫和的制備二氧化鈦納米棒陣列的工藝方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種二氧化鈦納米棒陣列的制備方法，包括以下步驟：
提供一襯底；
將聚乙烯吡咯烷酮溶解在1-戊醇中，然后加入檸檬酸鈉水溶液，混合形成透明的微乳液；
將去離子水與濃鹽酸混合攪拌后，向其中加入鈦酸四丁酯，混合形成鈦源前驅(qū)液；
將所述微乳液和所述鈦源前驅(qū)液混合，然后將所述襯底放入混合溶液中，然后在80～130℃的溫度下反應(yīng)5～30h，反應(yīng)結(jié)束后取出所述襯底并清洗、烘干，得到生長于所述襯底表面的二氧化鈦納米棒陣列。
可選地，所述襯底包括普通玻璃、ITO導(dǎo)電玻璃、FTO導(dǎo)電玻璃、金屬片、硅片以及柔性聚合物薄膜中的任意一種。
可選地，提供一襯底的步驟，包括：
將基片分別在去離子水和乙醇中清洗后吹干，然后經(jīng)過紫外臭氧處理，再放入至四氯化鈦水溶液中，于65～75℃的溫度下保溫50～70min，然后取出所述襯底并用去離子水沖洗，再在420～500℃下保溫20～30min，得到表面形成有二氧化鈦種子層的襯底。
可選地，將基片分別在去離子水和乙醇中清洗后吹干，然后經(jīng)過紫外臭氧處理的步驟，包括：
將基片先在去離子水中超聲清洗10～30min后，再在乙醇中超聲清洗10～30min，然后取出用氮?dú)獯蹈桑俳?jīng)過紫外臭氧處理25～35min。
可選地，所述四氯化鈦水溶液中四氯化鈦的濃度為1.5～2.0M/L。
可選地，將聚乙烯吡咯烷酮溶解在1-戊醇中，然后加入檸檬酸鈉水溶液，混合形成透明的微乳液的步驟中：
所述檸檬酸鈉水溶液中檸檬酸鈉的濃度為0.2～0.4M/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量與所述1-戊醇的體積以及所述檸檬酸鈉水溶液的體積比為0.3～1g：3～10mL：100～200μL。
可選地，將聚乙烯吡咯烷酮溶解在1-戊醇中，然后加入檸檬酸鈉水溶液，混合形成透明的微乳液的步驟，包括：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于湖北文理學(xué)院，未經(jīng)湖北文理學(xué)院許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110316509.7/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
