[发明专利]一种二氧化钛纳米棒阵列的制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，步骤如下：

提供一衬底；

将聚乙烯吡咯烷酮溶解在1-戊醇中，然后加入柠檬酸钠水溶液，超声振荡溶解25~35min，形成透明的微乳液；

将去离子水与浓盐酸混合搅拌后，向其中加入钛酸四丁酯，混合形成钛源前驱液；

将所述微乳液和所述钛源前驱液混合，超声振荡搅拌25~35min后，将混合溶液倒入水热反应釜中；

将所述衬底放入所述水热反应釜中，使导电面朝下，然后密封所述水热反应釜并将其整体放入烘箱中，在80~130℃的温度下反应5~30h，反应结束后取出所述衬底并清洗、烘干，得到生长于所述衬底表面的二氧化钛纳米棒阵列；所述二氧化钛纳米棒阵列为金红石相二氧化钛；

将聚乙烯吡咯烷酮溶解在1-戊醇中，然后加入柠檬酸钠水溶液，混合形成透明的微乳液的步骤中：所述柠檬酸钠水溶液中柠檬酸钠的浓度为0.2~0.4M/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量与所述1-戊醇的体积以及所述柠檬酸钠水溶液的体积比为0.3~1g：3~10mL：100~200μL；所述微乳液作为后续二氧化钛晶核生成反应的催化剂。

2.如权利要求1所述的二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，所述衬底包括普通玻璃、ITO导电玻璃、FTO导电玻璃、金属片、硅片以及柔性聚合物薄膜中的任意一种。

3.如权利要求2所述的二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，提供一衬底的步骤，包括：

将基片分别在去离子水和乙醇中清洗后吹干，然后经过紫外臭氧处理，再放入至四氯化钛水溶液中，于65~75℃的温度下保温50~70min，然后取出所述衬底并用去离子水冲洗，再在420~500℃下保温20~30min，得到表面形成有二氧化钛种子层的衬底。

4.如权利要求3所述的二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，将基片分别在去离子水和乙醇中清洗后吹干，然后经过紫外臭氧处理的步骤，包括：

将基片先在去离子水中超声清洗10~30min后，再在乙醇中超声清洗10~30min，然后取出用氮气吹干，再经过紫外臭氧处理25~35min。

5.如权利要求3所述的二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，所述四氯化钛水溶液中四氯化钛的浓度为1.5~2.0M/L。

6.如权利要求1所述的二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，将去离子水与浓盐酸混合搅拌后，向其中加入钛酸四丁酯，混合形成钛源前驱液的步骤中：

所述浓盐酸的质量分数为36~38%，所述去离子水、浓盐酸和钛酸四丁酯的体积比为5~10mL：5~10mL：150~250μL。

7.如权利要求1所述的二氧化钛纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，将去离子水与浓盐酸混合搅拌后，向其中加入钛酸四丁酯，混合形成钛源前驱液的步骤，包括：

将去离子水与浓盐酸混合搅拌后，向其中加入钛酸四丁酯，混合搅拌并结合超声振荡4~6min，形成钛源前驱液。