The invention discloses a dumbbell-shaped gold nano-bipyramid/titanium dioxide nano-composite and a preparation method thereof, belonging to the field of material chemistry. The invention adopts a wet chemical method, through hydrolysis of TiCl3, generates titanium dioxide at both ends of the gold nano-bipyramid, and obtains a dumbbell-shaped structure. The gold nano bipyramid is compounded with titanium dioxide to widen the absorption spectrum of titanium oxide to visible and near infrared light regions, and to maximize the charge separation of hot electrons in metals. Compared with the core-shell structure, this dumbbell-shaped spatial separation structure exposes the middle part of the gold bipyramid. Under visible and near-infrared irradiation, the generated SPR hot electrons cross the Schottky barrier formed by titanium dioxide and transfer to titanium dioxide, effectively separating from the gold nano-bipyramid, leaving behind. The positive charge can react directly with the electron donor on the surface of the gold double cone. Dumbbell shaped nanocomposites can effectively enhance the generation of hot electrons and photocatalytic properties.
【技术实现步骤摘要】
一种哑铃状金纳米双锥-二氧化钛纳米复合材料及其制备方法
本专利技术属于材料化学领域。具体公开了一种哑铃状金纳米双锥/二氧化钛复合材料及其制备方法,该纳米复合材料在光催化,太阳能电池和光热治疗等领域有广阔的应用前景。
技术介绍
金纳米晶体由于具有独特的物理化学和等离子体特性被广泛的应用于太阳能捕获,生物技术,疾病诊断和纳米医药等领域。在金纳米晶中,类似金棒这种细长的金纳米晶因其合成方法成熟,等离子体波长可调等优势,被广泛应用于各种研究领域。除了金纳米棒之外,金纳米双锥是另外一种具有可调的纵向等离子共振波长(LSPR)的细长型金纳米晶(Adv.Funct.Mater.2016,26,341)。金纳米双锥有两个在底部连在一起的五棱柱组成,有两个尖锐的顶点,金纳米双锥比金棒更稳定。与金纳米棒相似,金纳米双锥也有两个与电子振荡方向对应的沿纵向和横向的表面等离子体共振峰且LSPR波长可以系统地调控。相对于金纳米棒,金纳米双锥具有更尖锐的顶端和更窄的形貌和尺寸分布,因此金纳米双锥的消光截面和局域电场增强要比金纳米棒强很多。因此金纳米双锥在传感,生物医学和等离子体增强光谱等领域的应用中具有更大的优势。纳米二氧化钛是一种n型的半导体材料,以其优异的光催化活性,价格低廉和无毒无害等优点,得到了广泛的应用。但是二氧化钛光催化剂也存在着一些不足之处,如光吸收波长范围较窄,吸收波长大多在在紫外区,太阳能的利用率低;且载流子的复合率较高,量子转换效率较低。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种哑铃状金纳米双锥/二氧化钛纳米复合材料及其制备方法,从而克服现有技术中存在的一些不足。本专利 ...
【技术保护点】
1.一种哑铃状金纳米双锥/二氧化钛纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)种子法制备金纳米双锥:加入种子,合成具有不同纵向等离子体共振峰的金纳米双锥;(2)将钛源分散在超纯水中,调节pH为2~3,得到钛的水解液;(3)将步骤(1)得到的混合液加入到步骤(2)所得的溶液中反应,反应30min‑120min,离心,除去上清,所得固体即为纳哑铃状金纳米双锥/二氧化钛纳米复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种哑铃状金纳米双锥/二氧化钛纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)种子法制备金纳米双锥:加入种子,合成具有不同纵向等离子体共振峰的金纳米双锥;(2)将钛源分散在超纯水中,调节pH为2~3,得到钛的水解液;(3)将步骤(1)得到的混合液加入到步骤(2)所得的溶液中反应,反应30min-120min,离心,除去上清,所得固体即为纳哑铃状金纳米双锥/二氧化钛纳米复合材料。2.根据权利要求1所述哑铃状金纳米双锥/二氧化钛纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)的具体过程如下:加入0.1~0.4mL种子,制得金纳米双锥原溶液,离心,将沉淀分散在超纯水中得到金双锥溶液,将金双锥溶液与十六烷基三甲...
【专利技术属性】
技术研发人员:何广莉,张守仁,杨保成,殷航,高凤丽,
申请(专利权)人:黄河科技学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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