一种串状TiO₂微米球材料及其制备方法

摘要

本发明属于微米材料技术领域，特别涉及一种串状TiO₂微米球材料及其制备方法。本发明方法在冰醋酸为溶剂的反应体系中加入钛酸四正丁酯、硝酸银和二氧化钛纳米带进行水热反应，所制备的二氧化钛微米结构由多个层状球串联起来呈现串状结构。此种微米结构形貌均一且有较大的比表面积；由纳米片层结构构成的微米球整齐地包裹到二氧化钛纳米带上，二氧化钛纳米带起到了生长支架的作用。由于二维片层的较大的比表面积和一维纳米带的电子传输特性有效地提高材料的光催化性能；将其应用于染料敏化太阳能电池领域，保证了高的电子传输效率以及大的染料吸附能力，同时三维微米球将大大降低表面的缺陷，相对于单纯的P25 TiO₂更有益于提高DSSC的开路电压和短路电流。

主权项

一种串状TiO₂微米球材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：a.以冰醋酸作为反应溶剂，配置浓度为2.3～2.8g/mL的硝酸银溶液，磁力搅拌至充分溶解，得到混合溶液；b.取质量分数为98%的钛酸四正丁酯溶液，加入步骤a得到的混合溶液中，所述质量分数为98%的钛酸四正丁酯溶液与冰醋酸的体积比为1:（70～100），继续磁力搅拌至溶液混合均匀；c.将二氧化钛纳米带粉末加入到步骤b所得到的混合溶液中，配置成二氧化钛浓度为0.4～0.6g/L的溶液，磁力搅拌至均匀分散；d.将步骤c所得的混合溶液倒入内衬为聚四氟乙烯的反应釜中，拧紧后在干燥箱中，在140～180℃温度下反应6～10小时；e.反应完成后，自然冷却，将步骤d所得的溶液进行离心分离，得到TiO₂白色沉淀，然后在干燥箱中，在60～80℃温度下干燥至少24小时，得到串状TiO₂微米球材料。