可见光响应的黑色二氧化钛纳米薄膜的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种可见光响应的黑色二氧化钛纳米薄膜的制备方法及应用，属于纳米材料合成技术领域。采用去离子水和乙二醇为溶剂，氢氧化钠为反应介质，并使用钛片为钛源，利用溶剂热法一步合成黑色薄膜，最终退火处理后得到可见光响应的二氧化钛纳米薄膜，所得到的薄膜由致密均匀的纳米颗粒及50‑100nm的纳米片组成，相比于其它方法得到的白色或浅蓝色二氧化钛薄膜，该法得到的二氧化钛纳米薄膜为黑色。本发明所使用的化学试剂为常用试剂、廉价易得，方法工艺简单、成本低廉高效，并将二氧化钛拓展到可见光响应区域，且制备得到的二氧化钛纳米薄膜可直接应用于染料敏化太阳能电池、光催化、储能器件等领域。

主权项

一种可见光响应的黑色二氧化钛纳米薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)、取体积比为3‑97:97‑3的去离子水和乙二醇试剂，先在去离子水中加入氢氧化钠使氢氧化钠溶液的最终浓度为0.5‑10摩尔每升，再在氢氧化钠溶液中加入乙二醇试剂，搅拌得到反应液；2)、对钛片表面超声清洗处理；3)、将步骤1)得到的反应液倒入反应装置，随后将步骤2)清洗后的钛片置于反应装置中，在160‑220℃条件下保温10‑48h进行溶剂热反应；4)、将步骤3)反应后的钛片经去离子水和无水乙醇清洗钛片表面反应液后，进行干燥获得黑色薄膜；5)、将步骤4)得到的黑色薄膜用盐酸溶液浸泡，再经去离子水冲洗后，经400‑600℃空气退火，保温1‑5h，得到可见光响应的黑色二氧化钛纳米薄膜。