[发明专利]一种超薄g-C3

摘要

本发明公开了一种超薄g‑C3N4覆盖的TiO2同质异形阵列薄膜及其制备方法。其特征在于，所述薄膜由超薄g‑C3N4覆盖的金红石型TiO2纳米棒阵列与穗状棒束两种同质异形的TiO2纳米结构高低交错构成，所述方法以无机硫酸钛为原料，在酸性条件下，通过一步水热反应在FTO玻璃上沉积出前驱体薄膜，再经焙烧，得到金红石型TiO2同质异形阵列薄膜，再利用三聚氰胺分解产生的气体经化学气相沉积在TiO2同质异形阵列薄膜上沉积一层超薄卷曲g‑C3N4。本发明所述制备方法操作简单，反应条件温和，作为光电极，在光电催化水中有机染料降解、光电催化水分解制氢领域有重要的应用前景。

主权项

1.一种超薄g‑C3N4覆盖的TiO2同质异形阵列薄膜及其制备方法，其特征在于，所述薄膜由超薄卷曲g‑C3N4覆盖的金红石型TiO2纳米棒阵列与穗状棒束同质异形阵列纳米结构构成，其制备方法包括下述步骤：(1)FTO玻璃的预处理：将FTO玻璃切割成规格为1cm×2.5cm小片，然后将其依次浸入到丙酮、无水乙醇、去离子水中，分别超声2‑5min，充分清洗干净后，在70℃干燥2h；(2)TiO2纳米棒与穗状棒束同质异形阵列的制备：将0.2‑0.3g的硫酸钛溶解于去离子水中，然后加入4‑8ml浓盐酸，配成20ml均匀透明的混合溶液；将混合溶液转移到带有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，再将步骤(1)预处理的两片FTO玻璃相对竖直放置在溶液中，然后将高压釜密封，在120‑200℃下加热1‑12h；反应结束后，将高压釜自然冷却至室温，取出FTO玻璃，依次用去离子水和乙醇清洗三遍，在70℃干燥2h；最后将干燥的FTO玻璃放入管式炉中，以1‑10℃/min的升温速率升温到500‑600℃，保温1‑4h，得到TiO2纳米棒与穗状棒束同质异形阵列薄膜；(3)将负载TiO2同质异形阵列薄膜的FTO导电玻璃置于反应池中，将反应池放入容器中，取100‑500mg三聚氰胺(尿素或双氰胺)放入容器中，密闭，再放入管式炉中以2‑10℃/min的速度升到500℃‑600℃，保温1‑4h。