一种树枝状二氧化钛纳米管阵列电极的制备工艺

摘要

本发明提供一种树枝状二氧化钛纳米管阵列电极的制备工艺，具体为：首先用阳极氧化法，以纯钛箔作阳极，氟化铵、乳酸和二甲亚枫混合液作电解质预制备出二氧化钛纳米管阵列；然后，采用低温液相法以盐酸和TTIP的水溶液为生长液，在预制备的二氧化钛纳米管为寄宿骨架生长出带树枝状二氧化钛纳米棒，从而得到所需树枝状二氧化钛纳米管阵列。再用这种树枝状二氧化钛纳米管阵列为材料组装成染料敏化电池、光电化学电池、光催化等器件的工作电极，能较大提高电池的转换效率和光催化降解污染物的效率，并且该制备工艺成本低廉、工艺简单、易于产品化。

主权项

一种树枝状二氧化钛纳米管阵列电极的制备工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：(1).选用厚度为0.2mm，纯度为99.99％钛箔裁剪成2cm×3cm方块，用稀释后的氢氟酸和硝酸的水溶液进行化学抛光预处理，除去表面的氧化物，再用无水乙醇和二次水清洗晾干后作为待用阳极；(2).用氟化铵、乳酸混合搅拌至充分溶解，再加入二甲亚枫搅拌后作为阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列的电解质；(3).用碳棒或者铂电极作阴极材料，自制一个阳极氧化槽，加入上述所配制的电解质，在实验室温度环境下，加上50V的直流电压，保持10h，得到无定型结构的二氧化钛纳米管阵列，然后，用400℃退火1h即得到晶化的二氧化钛纳米管阵列；(4).实验室温度环境下，用浓度为37％的浓盐酸和28.5ml的蒸馏水混合配制成30ml的溶剂，搅拌15分钟，再缓慢地滴加入TTIP搅拌0.5h，静放0.5h作为生长液；(5).用低温液相法，在实验室温下，将上述(3)中预制备好的二氧化钛纳米管阵列作为寄宿骨架，放入盛装生长液的玻璃杯中，玻璃杯置入95℃水浴锅中，在二氧化钛纳米管阵列上生长出树枝状二氧化钛纳米棒，棒长随着时间增长，再用400℃退火1h即得到所需晶化了的树枝状二氧化钛纳米管阵列；