[发明专利]一种硫氮共掺杂型黑色二氧化钛纳米管阵列及其制备方法

摘要

本发明提供一种硫氮共掺杂型黑色二氧化钛纳米管阵列及其制备方法，根据二氧化钛的化学物理性能和结构特征，采用乙二醇和氟化氨做原料，去离子水做溶剂，采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列薄膜，然后采用硫酸铵作为硫源和氮源，并通过简易的退火工艺，制备出硫氮共掺杂的黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜；此制备方法工艺先进，数据精确翔实，产物为黑色膜状，黑色二氧化钛纳米管阵列排列整齐均匀，与钛基底结合牢固，对紫外光和可见光有明显的吸收作用，可用于光催化还原CO2，是高效的制备具有可见光响应的黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜的方法。

主权项

1.一种硫氮共掺杂型黑色二氧化钛纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、配制电解液称取氟化氨、乙二醇和去离子水加入容器中，然后将容器置于超声波分散器内进行超声分散，充分溶解后配置成电解液；S2、阳极氧化制备二氧化钛纳米管阵列s21、在电解槽内，阳极安装钛片，并由导电吊丝吊装，阴极安装铂片，并由导电吊丝吊装；s22、将步骤S1中配置的电解液加入到电解槽内，然后开启直流电源，在电解槽内进行电解反应，在阳极钛片上生成二氧化钛纳米管阵列，电解反应结束后关闭直流电源，迅速取出钛片，用去离子水冲洗干净，得到含有二氧化钛纳米管阵列的钛片；S3、干燥将步骤s22中得到的含有二氧化钛纳米管阵列的钛片置于耐高温容器中，然后置于真空干燥箱中进行干燥，得到干燥的含有二氧化钛纳米管阵列的钛片；S4、真空热处理退火s41、清洁真空热处理炉，保持炉内洁净；s42、将硫酸铵平铺撒在耐高温容器底部，再将步骤S3中得到的含有二氧化钛纳米管阵列的钛片放于硫酸铵之上，然后把耐高温容器置于真空热处理炉中，密闭；s43、抽取热处理炉内空气，然后以一定速度在热处理炉内通入惰性气体，使热处理炉内压强达到恒压后，开启加热器，进行热处理退火；s44、热处理结束后，关闭加热器，停止输入惰性气体，将含有二氧化钛纳米管阵列的钛片随炉冷却至20～30℃，然后取出，清理后得到黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜。