[发明专利]一种MXene量子点活化的一维二氧化钛纳米复合光阳极的制备及其应用

权利要求书

1.一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）TiO₂纳米棒阵列的制备

以钛酸四丁酯作为前驱体在FTO玻璃上水热制备得到TiO₂纳米棒阵列；

（2）MXene量子点溶液的制备

将Ti₃AlC₂原料通过氢氟酸刻蚀；刻蚀完成后，离心洗涤留下的黑色粘稠状物质Ti₃C₂置于真空干燥箱中干燥；将得到的黑色粉末，加入超纯水分散，溶液在N₂的氛围下超声，超声结束后，用氨水调节溶液pH，然后进行高温水热处理，最后吸取上清液，过滤即得到MXene量子点MQDs的水溶液；

（3）PDDA溶液的配制

在PDDA原液中加入氯化钠NaCl，再兑入超纯水，配制获得PDDA溶液；

（4）复合光阳极的制备

将步骤（1）准备好的一片导电面生长有TiO₂纳米棒阵列的FTO玻璃，先在50-60 ml的PDDA溶液中搅拌5 min，后用60-70 ml的超纯水搅拌洗涤1 min，再在50-60 ml的MXene量子点溶液中搅拌5 min，并依旧用60-70 ml的超纯水搅拌洗涤1 min，如此循环往复，制得多层复合光阳极;

其中步骤（2）所述高温水热处理具体为100-150 ℃下水热6 h。

2.根据权利要求1所述的一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述刻蚀条件为60 ℃下刻蚀20-24 h。

3.根据权利要求1所述的一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述采用氨水调节pH具体为调节至9-9.5。

4.根据权利要求1所述的一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法, 其特征在于：步骤（2）中所述N₂的氛围下超声时间为1 h。

5.根据权利要求1所述的一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所制得的MXene量子点表面带有负电荷，而步骤（3）中所配置得到的溶液中PDDA带有正电荷。

6.根据权利要求1所述的一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法, 其特征在于：步骤（2）中所制得的MXene量子点平均粒径在1-2 nm，属0维材料。

7.根据权利要求1所述的一种MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述氯化钠的加入量为5.85 g；配制获得的PDDA溶液浓度为0.5mg/ml 。

8.一种如权利要求1-7任一项所述方法制备的MXene量子点活化的一维TiO₂纳米复合光阳极。