[发明专利]一种空心材料CeO2@TiO2的制备方法及其应用

摘要

一种空心材料CeO2@TiO2的制备及其应用，涉及染料敏化太阳能电池光阳极材料的制备技术领域。先以水热法制备出碳小球，再用水热法制备出空心材料CeO2@TiO2，再将P25浆料和空心材料CeO2@TiO2用丝网印刷分别涂覆在FTO玻璃上，高温煅烧，得到光阳极材料，最后再制备光阳极。制成的空心材料CeO2@TiO2纳米膜能够有效的吸收可见光，增强对太阳光的利用率，加快电子的传输，减小电荷的复合，而且空心结构增大了其比表面积，有利于增加对染料的吸附量，很大程度的改善了电池的性能。

主权项

一种空心材料CeO2@TiO2的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将葡萄糖溶于去离子水中，形成葡萄糖水溶液，再将葡萄糖水溶液置于高压反应釜中在180℃的温度环境下进行水热反应，反应结束后，冷却至室温，分离出固相后经离心洗涤后，在80℃温度下烘干，得到碳小球；2）将碳小球在去离子水中超声分散，得到碳小球分散液；3）在超声条件下，将浓度为0.5M的硝酸铈水溶液加入碳小球分散液中，得到硝酸铈和碳小球的混合溶液；4）将硝酸铈和碳小球的混合溶液置于高压反应釜中在160℃的温度环境下进行水热反应；5）待水热反应结束后，冷却至室温，取固相物经离心洗涤后，在80℃温度下烘干，得到实心材料C@CeO2；6）将实心材料C@CeO2、羟丙基纤维素和去离子水分散于无水乙醇中，得到实心材料C@CeO2和羟丙基纤维素的分散液；7） 将实心材料C@CeO2和羟丙基纤维素的分散液在超声条件下搅拌均匀，得到实心材料C@CeO2分散液；8）将钛酸四丁酯与乙醇混合，形成钛酸四丁酯与乙醇的混合溶液；9）将钛酸四丁酯与乙醇的混合溶液滴加到实心材料C@CeO2分散液中，经搅拌，形成混合溶液；10）将混合溶液升温至80℃，回流100 min；11） 回流结束后，冷却至室温，分离取得固相物，再将固相物离心洗涤，在70℃温度下烘干，得到实心材料C@ CeO2@TiO2；12）将实心材料C@CeO2@TiO2置于煅烧炉中，以10℃/min的升温速率将温度升温至500℃后保持1h，得到空心结构材料CeO2@TiO2。