[发明专利]TiO2纳米线阵列薄膜光阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极，其特征在于：其结构由普通玻璃、掺F的SnO₂透明导电膜和TiO₂纳米线阵列薄膜组成；第1层为普通玻璃，第2层为掺F的SnO₂透明导电膜，第3层为TiO₂纳米线阵列薄膜。

2.一种权利要求1所述的TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)水热合成技术在FTO玻璃衬底上直接合成TiO₂纳米线阵列薄膜；

2)把制备好的TiO₂纳米线阵列薄膜放入马弗炉中烧结，然后在钌配合物N719染料其结构式为(n-2Bu₄N)₂-cis-Ru(L¹)₂(NCS)₂的无水乙醇溶液中浸泡24h，取出后洗去表面残留的染料，晾干，就得到TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于上述步骤1)中在FTO玻璃衬底上制备TiO₂纳米线阵列薄膜的方法是：保持总体积为40mL的条件下，将浓盐酸和去离子水按照HCl∶H₂O＝15∶25或20∶20或25∶15或26.7∶13.3的体积比混合，磁力搅拌器搅拌5分钟，再滴入0.4～0.8mL的钛酸丁酯，搅拌7分钟；将配好的溶液放入带聚四氟乙烯内衬的容积为100mL的高压反应釜中，把清洗干净的宽1.5cm、长3.5～4cm的FTO玻璃衬底保持导电膜朝下倾斜放置在反应釜中，玻璃与器壁的角度保持在10～45°范围内，同时保持FTO玻璃有0.5cm的间隙在溶液之上，用于连接测试电极；然后封釜，并把反应釜放入干燥箱中加热至120～180℃进行反应，反应时间为4～20h；反应结束后，自然冷却到室温，取出FTO玻璃，用去离子水反复漂洗，然后在空气中自然凉干。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于上述步骤2)中将制备好的TiO₂纳米线阵列薄膜放入马弗炉中450℃烧结30min，然后降温到80℃左右取出，立即放入浓度为5.0×10^-4mol/L的钌配合物N719染料无水乙醇溶液中浸泡24h；取出后用乙醇洗去表面残留的染料，晾干，得到TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极。