[发明专利]利用模板法制备介孔二氧化钛的方法及其在制备有机钙钛矿太阳能电池中的应用

摘要

本发明提供一种利用模板法制备介孔二氧化钛的方法，该方法包括如下步骤：将聚(乙二醇)-嵌-聚(丙二醇)-嵌-聚(乙二醇)加入水中，再加入氟化铵搅拌均匀，得模板溶液；向所得到的模板溶液中加入正硅酸四乙酯和异丙醇钛，搅拌均匀，然后移入高压釜，在100～125℃下加热15～18小时，过滤，烘干得粉末；将得到的粉末加入到浓硝酸和双氧水的混合液中，氧化除去粉末中的有机物，得到介孔二氧化钛。采用该方法得到的介孔材料孔径大小分布范围窄，比表面积大，用其制备的有机钙钛矿太阳能电池，其开路电压可达0.94V、电池效率可达10.48%。

主权项

利用模板法制备介孔二氧化钛的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)模板溶液的生成：将聚(乙二醇)‑嵌‑聚(丙二醇)‑嵌‑聚(乙二醇)加入水中，再依次加入氟化铵、浓盐酸，在10～40℃、500r/min转速下搅拌30～45min至溶液成均一性，得模板溶液，所述聚(乙二醇)‑嵌‑聚(丙二醇)‑嵌‑聚(乙二醇)与氟化铵的质量比为1：(0.03～0.01)，浓盐酸加入量为模板溶液体积的10～18％；(2)材料的生成：向步骤(1)所得到的模板溶液中加入正硅酸四乙酯和异丙醇钛，在10～40℃下、转速为500r/min下搅拌20～26小时，然后移入高压釜，在5MPa压力下，100～125℃下加热15～18小时得胶体液，反应结束后用孔径1μm滤纸减压过滤胶体液，60℃下真空干燥2～3小时后得粉末，所述正硅酸四乙酯与异丙醇钛的质量比为(0.1～2):1；(3)模板的去除：将步骤(2)得到的粉末加入到16mol/L浓硝酸和10％w/w的双氧水的混合液中，在5MPa、110～120℃下在氧化反应10～15小时除去粉末中的有机物，然后过滤，加入0.2～40％的HF溶液反应11小时，再用去离子水洗涤至滤液不再呈酸性，得到的固体60℃烘干，得到比表面积为220～88cm²/g，平均孔径大小为8～18nm介孔二氧化钛。