[发明专利]一种垂直生长TiO2纳米片及其制备方法

摘要

本发明涉及一种在碳基电极表面垂直生长TiO₂纳米片及其制备方法，属于纳米材料技术领域。TiO₂纳米片制备方法包括四个步骤，基底预处理；预处理的基底在氢氧化钠溶液中原位水热反应，这是一个溶解再结晶的过程，加入一定量的结构诱导剂以形成垂直基底表面均匀生长的纳米片阵列；洗涤、酸泡，反应完成后将生成的TiO₂纳米片用超纯水反复洗涤，再用酸浸泡至中性；煅烧，在N₂保护气氛中于一定温度下煅烧一定时间即得到单晶型垂直生长TiO₂纳米片。TiO₂纳米片具有良好的生物相容性、稳定性、环境友好性，该方法制备简单，而垂直生长的纳米片能降低电子转移的阻力，用于微生物燃料电池(MFC)中提高了电量输出。

主权项

一种垂直生长TiO₂纳米片的制备方法，其特征在于采用结构诱导剂，水热法在碳基电极上原位生长与碳基电极表面垂直的TiO₂纳米片；TiO₂纳米片2‑5m长，200‑600nm宽，生长密度可根据表面吸附的溶胶种子层控制；具体制备步骤为：第一步，基底预处理：适当清洁的碳电极浸泡于TiO₂溶胶中一定时间，取出烘干，随后在下煅烧0.5‑2h即在碳电极表面形成TiO₂溶胶颗粒种子层。第二步，水热法制备垂直生长的TiO₂纳米片：配置一定浓度的氢氧化钠溶液，加入结构诱导剂粉末，倒入聚四氟乙烯反应釜中，同时将附着有TiO₂溶胶的碳基底竖着放入反应釜中，保温12‑48h，反应结束后，将所制备的样品用超纯水反复冲洗干净，再用酸浸泡至中性后在烘箱中烘干；第三步，煅烧形成不同的晶型结构：在N₂气氛中于下煅烧1‑5h即得到不同晶型垂直生长的TiO₂纳米片。