[发明专利]具有三维分级结构的TiO2纳米线/微米花光阳极的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有三维分级结构的TiO₂纳米线/微米花光阳极的制备方法，该方法由掺杂氟的SnO₂透明导电玻璃的清洗和干燥、溶剂热形成纳米晶、产品洗涤及后处理煅烧步骤完成。与传统TiO₂纳米晶的制备方法相比，本发明所得的具有三维分级结构的TiO₂纳米线/微米花光阳极合成方法简单、无需特殊的工艺设备、不使用表面活性剂或者模板、生产成本低、环境友好，形成的三维分级结构赋予材料优异的光电催化分解水的能力。具有电子传输效率高、光吸收能力强、电化学活性比表面积大、表面活性位点多等优点，具有优异光电催化分解水的能力和良好的光稳定性。在利用人工光合作用开发新能源领域具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种具有三维分级结构的TiO2纳米线/微米花光阳极的制备方法，其特征在于该方法以掺杂氟的SnO2导电玻璃为基底，采用一步水热法制备，具体操作按下列步骤进行：a、将掺杂氟的SnO2透明导电玻璃分别在异丙醇、乙醇、超纯水中各超声清洗10 min，超声完毕后，掺杂氟的SnO2透明导电玻璃在N2流下吹干备用；b、用量筒量取30 mL水缓慢加入到体积为100 mL的反应釜中，在匀速搅拌下，加入30mL HCl溶液，均匀搅拌10 min，得到混合液；c、将步骤b得到的混合液中快速加入0.5‑1.1mL异丙醇钛，继续搅拌20 min，得到混合液；d、将步骤a超声清洗的掺杂氟的SnO2透明导电玻璃放入步骤c得到的混合溶液中，导电面朝上放置；e、将步骤d得到的混合溶液置于高压反应釜中，反应温度150‑170℃，反应6 h；f、自然冷却后，将步骤e反应后的产物移出高压反应釜，用无水乙醇和超纯水各清洗3次，自然干燥，再将所得产物置于管式炉中，在空气氛围下煅烧后处理1 h，升温速率为5 ℃/min，反应温度为450℃，即得到具有三维分级结构的TiO2纳米线/微米花光阳极目标产物。