[发明专利]一种金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO2纳米片的制备方法

权利要求书

1.一种金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，包括如下步骤：

(1)常温下，在钛源中加入金属盐，充分搅拌得到混合溶液；

(2)向上述混合溶液中加入氢氟酸，进行水热反应；

(3)对产物进行分离、洗涤、干燥、即得到金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片。

2.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述钛源为钛酸丁酯、钛酸乙酯或四异丙醇钛。

3.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述金属盐为过渡金属、稀土金属或碱土金属的盐酸盐、硝酸盐、醋酸盐。

4.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述金属盐直接使用Nb，Nd，Mg的盐酸盐、硝酸盐、醋酸盐，或由该三种元素所对应的金属氧化物或金属单质通过同硝酸，氢氟酸或过氧化氢等经过氧化还原反应制备而得。

5.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于:步骤(1)中所述金属盐同钛源的物质的量的比在1:1000～3:10之间。

6.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用的氢氟酸质量百分比浓度为40％～50％，所使用氢氟酸同钛源的体积比为1:5～1:50。

7.根据权利要求1所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中水热反应的反应温度为100℃～300℃，反应时间为6h～96h。

8.权利要求1～7的中任意一种方法制备获得的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片。

9.根据权利要求8所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片，其特征在于，所述纳米片尺寸为40～5000nm，厚度为1～50nm，高活性{001}面的暴露率为10％～95％。

10.权利要求8或9所述的金属离子掺杂的{001}面暴露的TiO₂纳米片，在制作量子点敏化太阳电池、染料敏化太阳电池、钙钛矿太阳电池、光催化及光电催化领域的应用。