[发明专利]一种二氧化钛纳米管阵列的低温结晶制备方法及其应用

摘要

本发明提出一种二氧化钛纳米管阵列的低温结晶制备方法及其应用，属于制备多晶二氧化钛纳米管的技术领域，该二氧化钛纳米管阵列的低温结晶制备方法包括：步骤一：样品制备过程，步骤二：低温结晶过程。本发明提出的二氧化钛纳米管阵列的应用为应用二氧化钛纳米管阵列进行光解水制氢应用。本发明利用封闭反应容器、采用气固界面结晶法进行低温结晶制备二氧化钛纳米管阵列，该二氧化钛纳米管阵列的低温结晶制备方法在制备二氧化钛纳米管阵列时晶型转化温度较传统的煅烧法低得多，仅需110-180℃。本发明结合电化学阳极氧化技术和电化学设备对二氧化钛纳米管阵列进行光解水制氢的应用，使二氧化钛在太阳能电池、光解水制氢方面得到广泛应用。

主权项

一种二氧化钛纳米管阵列的低温结晶制备方法，其特征在于：具体包括以下几个步骤：步骤一：样品制备过程：(1)将钛片依次放入丙酮、异丙醇和去离子水中超声清洗，吹干；(2)室温下将清洗吹干后的钛片放入质量分数为0.2～0.5％的氢氟酸溶液中，进行阳极氧化，阳极氧化时，用夹子夹住钛片的上端，下端浸入氢氟酸溶液中，同时搅拌，其中氧化电压为12～30V，氧化时间为20～40min，进行阳极氧化时与铂片相对的表面为正面，背对铂片相对的表面为反面，氧化结束后钛片下端的两侧表面均形成无定形的二氧化钛纳米管阵列；(3)将钛片置于去离子水中清洗并吹干，得到阳极氧化后的钛片；步骤二：低温结晶过程：(1)将阳极氧化后的钛片置于100～120℃的烘箱中烘干1～3h后取出，冷却至室温；(2)将阳极氧化过的钛片下端向上，未进行钛片氧化的上端向下，置于封闭反应容器中，并注入0.1～1ml去离子水，放入烘箱中，于110～180℃反应1～12h进行气固界面低温结晶，得到低温结晶的二氧化钛纳米管阵列。