一种具有高光催化效率的二氧化钛纳米棒薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高光催化活性的二氧化钛纳米棒薄膜、其制备方法及应用。所述薄膜是由锐钛矿相或金红石相的TiO2纳米棒组成，薄膜厚度为200‑2200nm。该薄膜的制备方法是采用磁控溅射法，包括步骤：将用于制备薄膜的基片清洗处理；将钛靶和上述清洁好的基片送入磁控溅射腔体中并调节靶‑基底的距离；先通入惰性气体预溅射靶材,再通入氧气，在基片上进行二氧化钛纳米棒薄膜的沉积，制得二氧化钛纳米棒薄膜。本发明专利技术制备方法中反应气体仅为O2，通过调节氧气流量和薄膜沉积时间可以控制薄膜的形貌及厚度，所制得的薄膜具有较高的光催化活性，将其置于含有100ml的甲醇水溶液(CH3OH:H2O＝1:10v/v)的石英反应容器中，在300W的氙灯照射下，薄膜具备1‑40mmol·m

【技术实现步骤摘要】
一种具有高光催化效率的二氧化钛纳米棒薄膜及其制备方法
本专利技术涉及半导体光催化
，特别涉及到二氧化钛光催化薄膜
，具体而言，涉及一种具有高光催化效率的二氧化钛纳米棒薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着人们对洁净新能源的需求日益增加，氢能源走进了人们的视线。它被认为是解决目前温室气体大量排放以及舒缓石油资源日益枯竭的有效手段之一。但是时至今日，接近90％的氢气是由石油产出的，而且在生产氢气的同时也伴随着大量温室气体的排放。上世纪70年代，日本科学家Fujishima和Honda在实验室以二氧化钛为催化电极，成功地实现了以光为驱动能源分解水制氢。这一伟大的发现引起了科学研究者们极大的兴趣，并得到了广泛的研究。TiO2作为一种重要的半导体材料，具有优良的光学、电学特性，加之耐光腐蚀能力强、化学、力学性能稳定、价格低廉及对人体无毒性等优点，因而在光电化学、太阳能电池、光催化分解水制氢、光催化降解污染物、自清洁玻璃等领域有着广泛的应用前景。TiO2光催化技术的发展主要经历了以下三个阶段：初期悬浮态的TiO2颗粒的研究；由于TiO2颗粒的分离困难和不能循环使用等缺点，20世纪90年代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光催化的二氧化钛纳米棒薄膜，其特征在于：所述薄膜是由锐钛矿相或金红石相的TiO2纳米棒组成，该薄膜具备1‑40mmol·m

【技术特征摘要】
1.一种用于光催化的二氧化钛纳米棒薄膜，其特征在于：所述薄膜是由锐钛矿相或金红石相的TiO2纳米棒组成，该薄膜具备1-40mmol·m-2·h-1的产氢速率。2.如权利要求1所述的二氧化钛纳米棒薄膜，其特征在于，该薄膜的厚度为200-2200nm。3.一种二氧化钛纳米棒薄膜的制备方法，包括如下步骤：1)将用于制备薄膜的基片清洗处理；2)将钛靶和上述清洁好的基片送入磁控溅射腔体中，并调节靶-基片的距离；3)先通入惰性气体预溅射靶材,再通入氧气，在基片上进行二氧化钛纳米棒薄膜的沉积，制得二氧化钛纳米棒薄膜。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中通入氧气的流量为4-30sccm。优选地，步骤3)中通入氧气开始进行二氧化钛纳米棒薄膜的溅射沉积，溅射沉积的时间为4-60h。5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述用于制备薄膜的基片为玻璃或陶瓷基片。优选地，所述用于制备薄膜的基片为石英玻璃、FTO玻璃、AZO玻璃、蓝宝石玻璃或硅片。6.如权利要求3-5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭旺，胡倩倩，黄集权，邓种华，李国京，王充，陈剑，江亚斌，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35