一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法技术

一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，涉及纳米材料。FTO基底清洗；TiO2籽晶层制备；过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备。采用溶剂热的办法一步法直接在TiO2籽晶层上原位生长大面积、高度均匀、高度取向生长的过渡金属掺杂TiO2纳米棒阵列。且掺杂纳米棒阵列的形貌得以保持。所制备的材料成本低廉，操作简单，对设备要求很低；一步法实现过渡金属离子在纳米棒阵列中的掺杂；掺杂后，纳米棒的结晶性显著提升，且纳米棒阵列的形貌得以保持。

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法
本专利技术涉及纳米材料，尤其是涉及过渡金属元素掺杂TiO2纳米棒阵列的水热法一步制备，获取高结晶性的一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法。
技术介绍
随着经济社会的发展和进步，人们在享受高科技发展给人们的生活带来便利的同时，高能耗高排放等环境污染问题也随之困扰着人们，因此环境友好型的新能源受到了全世界的广泛关注。而TiO2材料在锂离子电池、太阳能电池、光催化等新能源的开发中都有着广泛地应用。一维的TiO2纳米棒阵列，由于是在特定的基底上原位取向性生长，因此具有排列整齐和载流子输运快的天生优势；与基于纳米晶颗粒组成的介孔薄膜相比，还具有晶界少、孔隙规则等特点。在实际的半导体器件应用中，相比于介孔薄膜和三维的TiO2亚微米块体而言更具优势。在光催化、光解水、太阳能电池等光电转换应用中已经体现出其独特的光电转化特性。TiO2在实际应用中已经表现出较好的电学性能，如果对TiO2进行合适的离子掺杂，电学等性能还有可能得到进一步提升[1]。此外，氧化钛在许多器件中，需要对其半导体性能(能带结构等)进行调整，以提高器件的相关性能[2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)FTO基底清洗；2)TiO2籽晶层制备；3)过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备。

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)FTO基底清洗；2)TiO2籽晶层制备；3)过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备。2.如权利要求1所述一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述FTO基底清洗的具体方法为：对于纳米棒阵列的生长基底选用FTO玻璃用洗衣粉搓洗，去除表面油污，再用水、丙酮、异丙醇、水依次超声15min清洗FTO基底。3.如权利要求2所述一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于所述FTO玻璃的尺寸采用20mm×20mm×2.2mm。4.如权利要求2所述一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于所述水采用去离子水。5.如权利要求2所述一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于所述FTO基底由耐盐酸腐蚀、表面平整的基底代替。6.如权利要求1所述一种过渡金属元素掺杂的TiO2纳米棒阵列的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述TiO2籽晶层制备的具体方法为：将钛酸四异丙酯分散在乙醇中，加入水和盐酸，用于抑制钛酸四异丙酯水解，磁力搅拌10min后，过滤，采用旋涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，杨隆凯，黄海宁，崔千，曹冰冰，王泽宇，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35