[发明专利]二氧化钛纳米管（杆）阵列的制备方法

摘要

二氧化钛纳米管（杆）阵列的制备方法，整个制备过程采用湿化学法，首先通过溶胶凝胶法在导电玻璃上制备氧化锌籽晶层，然后通过液相沉积法在籽晶层上生长氧化锌纳米杆阵列模板，之后再通过液相沉积法，将氧化锌纳米杆模板转化成二氧化钛纳米管（杆）阵列，从而得到一维二氧化钛纳米管（杆）阵列。本发明的优点是：（1）与其他方法相比（如阳极氧化法等），该方法工艺简单，无需复杂设备和苛刻环境，可以直接在导电玻璃上制备出二氧化钛纳米管（杆）阵列；（2）该方法可以方便地控制氧化锌纳米线的直径、长度和二氧化钛壳层的厚度。

主权项

二氧化钛纳米管（杆）阵列的制备方法，其特征在于：1）首先将8～10毫摩尔的氟钛酸铵和18～22毫摩尔的硼酸分别溶于去离子水中，然后将硼酸溶液倒入氟钛酸铵溶液中，混合均匀后定容至100毫升得混合溶液，再将洁净ITO导电玻璃基片浸入混合溶液中，然后用去离子水冲洗干净，吹干，在ITO导电玻璃基片上制得二氧化钛预处理层；2）将单乙醇胺溶于20毫升乙二醇甲醚中，然后再加入1～16毫摩尔的二水合乙酸锌，使单乙醇胺与锌离子的物质的量之比为1∶1；然后将混合物密封并置于58～62℃的水浴锅磁力搅拌均匀得到氧化锌溶胶，将氧化锌溶胶取出后在室温下静置12～18小时，利用旋转涂层工艺以3000转/分钟将上述静置后的氧化锌溶胶旋涂在已制备二氧化钛预处理层的ITO导电玻璃基片上，然后将其放在195～205℃的烘箱中处理5～10分钟，再将ITO导电玻璃基片置于450～500℃的马弗炉中处理0.5～1小时，得到氧化锌籽晶层；3）将4毫摩尔的六水合硝酸锌，80毫摩尔的氢氧化钠分别溶于去离子水中，然后将硝酸锌溶液倒入氢氧化钠溶液中混合均匀，再在容量瓶中定容至100毫升，混合均匀得到生长液，然后将已制备的覆盖有氧化锌籽晶层的ITO导电玻璃基片浸入生长液中在80℃水浴中生长5～20分钟，然后将ITO导电玻璃基片取出，用去离子水冲洗干净、吹干，得到氧化锌纳米线阵列；4）将5～7.5毫摩尔的氟钛酸铵和15～20毫摩尔的硼酸分别溶于去离子水中，然后将硼酸溶液倒入氟钛酸铵溶液中，混合均匀后定容至100毫升制成沉积液，然后将已制备有氧化锌纳米线阵列的ITO导电玻璃基片浸入沉积液中，然后将其取出，用去离子水冲洗干净、吹干，将所得ITO导电玻璃基片置于400～450摄氏度的马弗炉中处理1小时，即得到晶化的二氧化钛纳米管（杆） 阵列。