[发明专利]一种同轴异质二氧化铈纳米管-二氧化钛纳米管阵列薄膜

摘要

本发明公开了一种同轴异质二氧化铈纳米管-二氧化钛纳米管阵列薄膜及其制备方法。本发明所述的薄膜具有独特的纳米复合管结构特征，根据功能需要可实现自由控制薄膜厚度、外管直径和内管直径，具有优异的半导体特性和敏感性能，可重点应用于氧传感器、光电纳米器件等领域。

主权项

一种同轴异质二氧化铈纳米管‑二氧化钛纳米管阵列薄膜，其特征在于所述薄膜由如下方法制得：(1)将钛箔机械加工成10±2mm×20±5mm的片状，用240#、360#、500#、800#、1200#或1500#砂纸打磨光亮，再采用粒度为1.0的金刚石抛光膏进行机械抛光，随后采用超声波依次在乙醇、丙酮中超声除油2～5分钟，之后用去离子水进行漂洗，烘干后，待用；(2)以处理后的钛箔为阳极，以铂片为阴极，含0.3～0.5wt％NH4F和2～5vol％H2O的乙二醇溶液为电解液，在室温并磁子搅拌下，进行电化学反应；其中：电极间距为30±2mm，电压为20～60V，阳极氧化时间12～24小时；(3)用去离子水漂洗生成有TiO2纳米管阵列的阳极——钛箔，干燥后，浸入0.8～1.5mol/L的盐酸溶液中超声处理0.5～1小时，溶解掉TiO2纳米管；(4)将步骤(3)所述阳极——钛箔再作阳极，重复步骤(2)，进行二次阳极氧化；(5)用乙醇、去离子水分别漂洗生成有TiO2纳米管阵列的阳极——钛箔5～6遍，干燥后在马弗炉中进行退火处理，控制升温速率为1～2℃/min，恒温区温度范围为500～700℃，恒温区处理时间为0.5～2小时，获得覆有多孔的TiO2纳米管阵列的钛基片；(6)将步骤(5)制备的覆有多孔的TiO2纳米管阵列的钛基片浸入浓度为1～1.5mol/L的硝酸亚铈的水溶液中，反应0.5～1.5小时；(7)将步骤(6)反应后的钛基片在微波炉中热处理2～5分钟，在钛基片表面获得一层同轴异质CeO2纳米管‑TiO2纳米管阵列薄膜。