一种p型半导体纳米材料Cu_xSe/TiO₂纳米管阵列制备方法

摘要

本发明公开了一种p-型半导体纳米材料-CuxSe/TiO2纳米管阵列及其制备方法，其将TiO2纳米管阵列置5mmol-20mmolCuSO4溶液中，采用脉冲电镀在标准三电极体系中，在TiO2纳米管阵列上电沉积单质铜得到Cu/TiO2复合纳米管阵列；沉积之后在NaOH碱性溶液中电氧化一定的时间，得到超细Cu2O纳米线修饰的TiO2纳米管阵列；再将Cu2O/TiO2纳米管阵列放入硒离子溶液中，光照搅拌30min-60min，得到硒化铜纳米管阵列。在基于超细Cu2O纳米线修饰的TiO2纳米管阵列，可以有效地扩展TiO2在可见光区的吸收范围并且降低电子空穴对复合的几率，在可见光光下会产生更多的光生电子和光生空穴，所以更有利于Cu2O与硒离子溶液反应生成硒化铜。这种结构新颖的CuxSe/TiO2纳米材料在太阳能电池，太阳辐射吸收器，纳米开关，热电光电转换器，超导体，气敏传感器等方面存在潜在应用。

主权项

一种p‑型半导体纳米材料‑CuSe/TiO2纳米管阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在25～100V直流电压下，以纯钛或钛合金为阳极，铂片为阴极，在电解液中电解制备二氧化钛纳米管；在400℃‑500℃有氧条件下将制备的二氧化钛纳米管阵列煅烧4‑6h，使其晶化成TiO2纳米管阵列；(2)将2cm×5cm的TiO2纳米管阵列置5mmol‑20mmolCuSO4溶液中，采用脉冲电镀的方法在以铂片为对电极，Ag/AgCl为参比电极，TiO2纳米管阵列为工作电极的标准三电极体系中电沉积单质铜，通断电压比为‑1v∶‑0.00001v；通断时间比为0.2∶1，得到Cu/TiO2复合纳米管阵列；(3)采用步骤(2)得到的Cu/TiO2复合纳米管阵列为阳极，铂片为阴极的二电极体系，电极间距2cm，电压为0.5V，无搅拌条件下在0.5M‑2M的NaOH碱性溶液中电氧化30min，得到超细Cu2O纳米线修饰的TiO2纳米管阵列；(4)将0.015g‑0.030g Se粉和18‑12gNaOH放入50ml的烧杯中并加入40ml蒸馏水，然后将烧杯放在磁力搅拌器上不断的加热搅拌，配成硒离子溶液；将2cm×5cm步骤(3)得到的Cu2O/TiO2纳米管阵列放入硒离子溶液中，光照搅拌30min‑60min，得到硒化铜修饰的二氧化钛纳米管阵列。