[发明专利]一种在TiO2

说明书

一种在TiO₂纳米管上制备纳米银的方法，涉及利用电化学方法制备纳米材料技术领域。采用电化学沉积法，以硝酸银作为银源，硼酸为稳定剂，TiO₂纳米管为基体作为工作电极，铂金属作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，采用脉冲电沉积法在TiO₂纳米管表面制备纳米银；通过改变溶液的浓度、脉冲电压、脉冲时间、间隔时间以及循环次数实现纳米银形貌和尺寸的调节。通过添加硼酸作为稳定剂，通过电化学沉积法一次性在TiO₂纳米管表面制备片状或颗粒状纳米银。通过改变溶液的浓度、脉冲电压、脉冲时间、间隔时间以及循环次数实现纳米银形貌和尺寸的调节，通过实验发现这些参数对制备纳米银材料的形貌和颗粒大小是十分关键的。

技术领域

本发明涉及利用电化学方法制备纳米材料技术领域，具体是涉及一种在TiO₂纳米管上制备纳米银的方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，具有独特用途的新材料推陈出新，同时也要求材料的制备技术与时俱进，传统材料的制备方法在不平整表面制备均匀的纳米材料还存在一定的难度，所以科研工作者不断在寻找新工艺和新方法，其中电化学沉积技术尤为受到关注。

电化学沉积技术是一种典型的以逐层堆积方式成形的增材式的制备方法。其是一种液相方法，通过电化学沉积技术在材料表面可以获得具有多种功能的表面材料，是一种经济的制备材料方法，其设备投资少、工艺简单、操作容易、环境安全、生产方式灵活，适用于工业化大生产。但是，使用电化学沉积技术制备的材料微观上常常是颗粒的不断堆积形成的膜，制备均匀的纳米材料较为困难，因为其对于基体表面上的晶核生成和长大速度不容易控制。

TiO₂纳米管材料具有表面积大、排列整齐的特点，在其表面制备纳米银有助于改善TiO₂纳米管性能和提升纳米银的负载量。同时纳米银具有比较好的光学和等离子体特性，而这些特性在等离子体光催化、生物传感器和有色眼镜喷涂等方面的应用具有重要的影响。目前在TiO₂纳米管上制备纳米银常常采用化学合成方法在溶液中合成，无法有效地实现纳米银附着在纳米管表面。同时，按照传统电化学沉积法以TiO₂纳米管作为基体表面制备特殊形貌的纳米材料也是非常困难的。究其原因正是基于电化学沉积法对于TiO₂纳米管基体表面上的晶核生成和长大速度不容易控制，无法获得有效的片状或颗粒状纳米银。

发明内容

本发明的目的在于提出一种在TiO₂纳米管上制备纳米银的方法，采用电化学沉积法一次性在TiO₂纳米管表面制备片状或颗粒状纳米银，此方法制备简单，大大减少了制备成本。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种在TiO₂纳米管上制备纳米银的方法，采用电化学沉积法，以硝酸银作为银源，硼酸为稳定剂，TiO₂纳米管为基体作为工作电极，铂金属作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，采用脉冲电沉积法在TiO₂纳米管表面制备纳米银；通过改变溶液的浓度、脉冲电压、脉冲时间、间隔时间以及循环次数实现纳米银形貌和尺寸的调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

①本发明通过添加硼酸作为稳定剂，通过电化学沉积法一次性在TiO₂纳米管表面制备片状或颗粒状纳米银，从而克服了传统制备技术无法实现片状或颗粒状纳米银均匀沉积在TiO₂纳米管表面的技术缺陷。

②本发明通过改变溶液的浓度、脉冲电压、脉冲时间、间隔时间以及循环次数实现纳米银形貌和尺寸的调节，通过实验发现这些参数对制备纳米银材料的形貌和颗粒大小是十分关键的。