[发明专利]一种高取向单晶二氧化钛纳米线阵列薄膜的低温制备方法

摘要

一种高取向单晶二氧化钛纳米线阵列薄膜的低温制备方法，利用改进的低温非均相溶剂热技术结合界面化学反应，直接在透明导电玻璃表面大面积沉积形成高度取向、结晶良好、尺寸可调的单晶二氧化钛纳米线阵列薄膜。这种一维纳米结构阵列薄膜垂直导电玻璃表面生长，可以作为纳米电极组装新型纳米器件，尤其是可直接作为新型太阳能电池的光电极使用，能够提高光电子的传输速率而降低其复合速度。本发明材料的制备过程简单、环保、成本低，易于工业化推广使用，有利于低成本开发利用太阳能。

主权项

一种高取向单晶二氧化钛纳米线阵列薄膜的低温制备方法，其特征在于：1)首先，将丙酮、乙醇和去离子水依次超声清洗的掺氟氧化锡导电玻璃晾干并放入不锈钢压力釜的聚四氟乙烯内衬中，按(10-20)∶(0.5-1.5)∶(0.5-1.5)的体积比将甲苯、钛酸丁酯和浓盐酸混合后加入到不锈钢压力釜的聚四氟乙烯内衬中，然后密封压力釜；2)其次，将密封好的压力釜转移到恒温设备中，在160-200℃的恒温条件下，保温1-20个小时，进行溶剂热反应，反应结束后自然冷却至室温；3)然后，打开压力釜盖，取出掺氟氧化锡导电玻璃并除去表面残余的未反应物，室温干燥得到直接沉积在掺氟氧化锡导电玻璃表面的TiO2纳米线阵列薄膜；4)最后，将沉积有TiO2纳米线阵列薄膜的掺氟氧化锡导电玻璃置于60-70℃的浓度为0.05摩尔每升的TiCl4溶液中30分钟，取出后用去离子水充分冲洗干净，在450℃下保温30min，即得到垂直于掺氟氧化锡导电玻璃表面的、单晶金红石二氧化钛纳米线阵列薄膜。