[发明专利]基于Ag2O纳米棒/TiO2纳米颗粒复合薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光催化剂技术领域，特别是涉及一种基于Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜的制备方法。

背景技术

随着经济的发展，水污染情况越发严重，光催化技术是近年来发展起来的废水处理技术。光催化剂是光照射下引起催化反应的物质，通过光催化反应，产生具有强氧化能力的羟基自由基和超级氧离子，来降解分解有机污染物质。

二氧化钛(TiO₂)是一种最广泛和深入的半导体光催化剂，广泛用于光催化领域。但TiO₂带隙较宽，只能在波长小于378nm的紫外区显示光化学活性，同时其光电子和空穴容易发生复合，从而降低光催化效率。

TiO₂纳米材料如纳米线、纳米管，比普通纳米颗粒有更高的表面积和体积比，可以提供相对较高的活性位点密度，有利于表面反应发生和敏化剂负载，而一维特性又使其在光生载流子分离和传递器件应用中拥有更快速的电荷载流子传输速率。也正因为这些优势，纳米TiO₂的合成获得了持续不断的关注与突破，这也直接推动了TiO₂材料的广泛应用。

由TiO₂纳米颗粒制备的复合薄膜可广泛应用于染料敏化太阳能电池等技术领域，但其光电转换效率普遍较低。

因此，针对上述问题，有必要提出一种基于Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种基于Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜的制备方法，所述制备方法包括：

S1、将Ti(OC₄H₉)₄溶液加入乙醇溶液中，并在磁场作用下搅拌，得到前驱体；

S2、将前驱体通过离心分离后，利用超声进行清洗，在300～400℃条件下煅烧1～10h，得到TiO₂纳米颗粒；

S3、通过低温水热反应，在TiO₂纳米颗粒薄膜的孔隙中生长Ag₂O纳米棒，获得Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中Ti(OC₄H₉)₄溶液与乙醇溶液的摩尔体积之比为1：50～1:100。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中煅烧温度为350℃，煅烧时间为8h。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中低温水热反应采用的溶液为AgNO₃水溶液，反应温度为60～80℃，反应时间为20～30h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜，既可以保留TiO₂纳米颗粒比表面积大和电子注入效率高的优点，又可以弥补TiO₂纳米颗粒三维网状结构电子扩散传输速率慢的缺点，可广泛应用于染料敏化太阳能电池等技术领域，能够显著提高光电转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中基于Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参图1所示，本发明中一种基于Ag₂O纳米棒/TiO₂纳米颗粒复合薄膜的制备方法，包括：