[发明专利]一种超长TiO2纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法

权利要求书

1.一种超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：

步骤1、处理FTO 玻璃衬底：将FTO玻璃依次放在洗涤剂水溶液、丙酮和无水乙醇中分别超声清洗10~15 min，然后依次用去离子水和无水乙醇冲洗并吹干；

步骤2、TiCl₄溶液的前处理：将FTO玻璃导电面朝上放入盛有TiCl₄溶液的烧杯中60~90℃条件下处理10~60 min，取出后依次用去离子水和乙醇冲洗并吹干；

步骤3、FTO种子层的退火处理：将FTO玻璃导电面朝上放在加热板上，空气流通条件下在管式加热炉中进行程序控温加热处理，随后待玻璃片自然冷却至室温，取出备用；

步骤4、溶剂热法合成TiO₂纳米线阵列：将FTO玻璃导电面朝下倾斜放入聚四氟乙烯内衬中，加入由60 mL乙醇和盐酸的混合溶液和3 mL TiCl₄纯溶液混合而成的前驱体溶液，将内衬放入高压反应釜中封釜，然后将反应釜放在烘箱中加热至150~180℃，进行反应1~20 h，结束后自然冷却至室温并取出，取出FTO玻璃依次用去离子水和乙醇冲洗并吹干，经过处理得到TiO₂纳米线阵列薄膜。

2.根据权利要求1所述的超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述步骤2中，TiCl₄溶液的浓度为0.1~0.3 M。

3.根据权利要求1所述的超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述步骤3中，程序控温设置为：以5~20℃/min的速率从室温加热到500~600℃，恒温30~90 min。

4.根据权利要求1所述的超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述步骤4中，FTO玻璃与聚四氟乙烯内衬器壁的角度在20~35度范围内。

5.根据权利要求1所述的超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述步骤4中，乙醇和盐酸的体积比为15~40:20~45。

6.根据权利要求5所述的超长TiO₂纳米线阵列薄膜光阳极的制备方法，其特征在于所述乙醇和盐酸的体积比为15:45、20:40、25:35、30:30、35:25和40:20。