[发明专利]锌掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备方法

摘要

本发明属于光电材料技术领域，具体涉及一种锌掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备方法。以HF含量为0.3wt％-1.0wt％的HF水溶液为电解液，以经表面预处理后的纯钛箔为阳极，Pt片为阴极，在10-50V直流电压下进行电化学阳极氧化反应制得二氧化钛纳米管阵列。再以制得的二氧化钛纳米管阵列为阴极，铂片为阳极，以浓度为0.1-0.5mol/L的Zn(NO3)2溶液为电解液，在0.3-1.0V的直流电压下进行电化学沉积，使锌掺杂到二氧化钛纳米管层中，制备出锌掺杂二氧化钛纳米管阵列。本发明提供的制备方法，离子注入时间短，掺杂离子Zn2+在电场力及毛细管作用下可有效进入二氧化钛纳米管中，可制备出光电性能良好、光吸收范围拓宽至可见光区的锌掺杂二氧化钛纳米管阵列。

主权项

一种阳极氧化法制备锌掺杂二氧化钛纳米管阵列的方法，其特征在于以下几个步骤：(1)将纯钛箔打磨至表面无划痕，清洗干净备用；(2)配制电解液：电解液是由HF含量为40wt％的氢氟酸与去离子水配制而成的混合溶液，电解液中HF的含量为0.3wt％‑1.0wt％；(3)在10‑50V直流电压下，以纯钛箔为阳极，铂片为阴极，保持两极之间的间距为20‑50mm，在电解液中进行阳极氧化反应，反应1‑4h，制得无定型二氧化钛纳米管阵列；(4)锌掺杂二氧化钛纳米管阵列的制备：用以上制备的二氧化钛纳米管阵列做阴极，铂片为阳极，以0.1‑0.5mol/L的Zn(NO3)2溶液为电解液，在0.3‑1.0V的直流电压下进行电化学沉积20‑60min，Zn2+在电场力及毛细作用下进入到二氧化钛纳米管内层；(5)在马弗炉中以450‑600℃恒温退火2‑4h，即得锌掺杂二氧化钛纳米管阵列。