[发明专利]水热法合成异质结构氧化铜复合二氧化钛纳米线阵列

摘要

本发明属于环境友好型无机纳米材料技术领域，涉及纳米异质结构材料的合成，尤其涉及一种水热法合成异质结构氧化铜复合二氧化钛纳米线阵列。本发明先将钛源水解在浓盐酸中制成TiO2前驱液，加入导电玻璃基片后经水热反应得到TiO2纳米线阵列基片，再将所制得的基片先后置于醋酸铜乙醇溶液、醋酸铜水溶液中，最后高温煅烧制得异质结构氧化铜复合二氧化钛纳米线阵列。本发明的工艺简单、成本较低。利用本发明所的方法制得的阵列，纳米氧化铜可以成功附着在二氧化钛纳米线阵列表面，醇蒸未带入杂质，启动电势明显小于纯TiO2的启动电势，能有效的分离光生电子空穴，提高产氢效率。

主权项

水热法合成异质结构氧化铜复合二氧化钛纳米线阵列，先将钛源水解在浓盐酸中制成TiO2前驱液，加入导电玻璃基片后经水热反应得到TiO2纳米线阵列基片，再将所制得的基片先后置于醋酸铜乙醇溶液、醋酸铜水溶液中，最后高温煅烧制得异质结构氧化铜复合二氧化钛纳米线阵列，其特征在于，反应步骤如下：（1）将钛源溶解在浓盐酸中搅拌得到透明的TiO2前驱液，所述钛源与浓盐酸的体积比为0.03~1.4:60；（2）将TiO2前驱液移至反应釜中，加入清洗干净的导电玻璃FTO基片，于120~180℃反应4~24 h，自然冷却至室温，将制得的TiO2纳米线阵列基片分别用去离子水、无水乙醇清洗；（3）将清洗后的TiO2纳米线阵列基片置于醋酸铜乙醇溶液中，100~130℃反应20~30 h，然后将基片分别用去离子水、无水乙醇清洗，所述醋酸铜乙醇溶液的浓度为0.01~0.05mol/L；（4）将步骤（3）制得的基片置于醋酸铜水溶液，70~85℃反应4~10 h，产物分别用去离子水、无水乙醇清洗，所述醋酸铜水溶液的浓度为0.05mol/L；（5）将步骤（4）制得的基片高温煅烧1~3 h，得到褐色的异质结构氧化铜复合二氧化钛纳米线阵列。