[发明专利]染料/氧化物半导体杂化薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种染料/氧化物半导体杂化薄膜的制备方法。属用于光电效应及光催化效应的半导体薄膜材料技术领域。本发明采用液相沉积法结合外场微波辐照低温制备氧化物半导体杂化薄膜，以有机染料分子作为修饰氧化物半导体的功能基团，并通过静电自组装途径使其固载于氧化物半导体薄膜中。制备过程中采用辅助外场微波辐照，实现具有较高结晶度的染料/氧化物半导体杂化薄膜的一步低温构建。本发明所制备的氧化物半导体杂化薄膜可应用于光催化，光电转换、传感器组件等方面。

主权项

1、一种染料/氧化物半导体杂化薄膜的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：a. 基底的清洗和活化：首先用去离子水将基底清洗干净后浸泡在滴有盐酸的乙醇溶液中，并超声处理30分钟，静置24小时后，用去离子水冲洗，晾干备用；所述的基底材料为玻璃或PC片；b. 配制反应溶液：配制一定浓度的氧化物前驱体、有机染料以及稳定配合剂硼酸的混合溶液；所述的前驱体为金属氧化物(NH4)2TiF6；有机染料为罗丹明B、Ru配体系列染料或酞菁系列染料中的任一种；前驱体(NH4)2TiF6与稳定配合剂H3NO3用量的摩尔质量比为1∶1～1∶1.2；有机染料的加入量以前驱体氟钛酸按为计量基准，为氟钛酸铵用量的1～2％；c. 染料/氧化物半导体杂化薄膜的制备：采用液相沉积法结合外场微波辐照低温条件下制备；将上述配制好的混合溶液搅拌均匀后放入套有水溶的聚四氟乙烯溶器中，并将上述洁净的基底放入于装盛有反应混合淀溶液的所述容器中，水溶加热30～50分钟，加热温度为60～80℃，然后将容器放入特定的微波发生装置中，作为辅助加热，并在微波外场辐照条件下使系统发生反应；微波发生装置的功率400～600W，微波加热时间为30～40分钟；反应完毕后，取出基底，然后用去离子水和乙醇反复冲洗多次后自然晾干，最终制得染料/氧化物半导体杂化薄膜。