一种小粒径板钛矿二氧化钛纳米粉体及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一种采用简便的水热法制备小粒径板钛矿二氧化钛纳米粉体的方法，所得产物以粒径约为10 nm的板钛矿TiO₂纳米粒子为主体，还含有少量的长度约为100 nm的板钛矿TiO₂纳米棒。该产品不仅具有高的晶相纯度和热稳定性，而且具有比商品TiO₂纳米粒子（P25）更小的粒径和更大的比表面积。采用传统方法以小粒径板钛矿TiO₂纳米粉体制备浆料和多孔膜光阳极，并以其构建的板钛矿TiO₂基DSSCs的最优光电转换效率高达6.36%，远高于同等条件下构建的P25基DSSCs的转换效率（5.22%）。本发明所提供的小粒径板钛矿TiO₂纳米粉体有效地克服了板钛矿TiO₂作为光阳极材料所存在的染料吸附量较低和电子收集效率较差的固有缺陷，从而显著地提高了板钛矿TiO₂基DSSCs的光电转换效率。

主权项

一种小粒径板钛矿二氧化钛纳米粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1) 冰水浴条件下，将四氯化钛滴加到去离子水中，然后依次加入尿素固体、乳酸钠溶液和硝酸铅溶液，搅拌均匀，得到前驱体溶液；2) 将步骤1)所得的前驱体溶液转移到水热釜中，200℃水热反应20 h；3) 对步骤2)得到的产物依次进行离心分离、洗涤、干燥，然后以2℃/min的速率升温至500℃，煅烧3 h，即得到小粒径板钛矿TiO₂纳米粉体。