The preparation method of a silver-loaded titanium dioxide nanocolumn array photocatalyst belongs to the technical field of material preparation and photocatalysis. The catalyst has the following characteristics: highly ordered nano-column structure, and silver nanoparticles are deposited inside the nano-column. The preparation process is to deposit a layer of titanium dioxide on the anodic alumina template by atomic layer deposition, and then deposit silver nanoparticles on the inner wall of the titanium dioxide column by vacuum evaporation. Thus, the photocatalyst structure with the outer titanium dioxide nanocolumn and the inner silver nanoparticles can be obtained. Under the action of special nanostructures, silver-loaded titanium dioxide nanocolumn arrays exhibit good light absorption and photocatalytic efficiency in the ultraviolet-visible band, which promotes the research of nanoarray structures.
【技术实现步骤摘要】
一种载银二氧化钛纳米柱阵列光催化剂的制备方法
本专利技术属于材料制备领域,涉及高度有序纳米阵列结构的制备。
技术介绍
二氧化钛以其廉价无毒、具有合适的禁带宽度、高化学稳定性、强氧化还原能力,常被应用于有机物的光催化降解实验中。但是传统的二氧化钛粉体在水中易发生团聚现象,降低了催化剂的催化效率,且难以从溶液中分离,不易回收重复利用,因此在光催化降解有机污染物领域的应用受到了一定的限制。而一维纳米结构阵列由于其一维结构有助于电子传输,从而使得光生电子的传输路径受到约束,减少了电子与空穴的复合,且阵列较高的比表面积有利于有机物分子的吸附,所以理论上一维二氧化钛纳米柱阵列能够提高光催化降解有机物的效率。同时,纳米阵列薄膜与晶体胶粘剂紧密结合,回收方便,对溶液不会造成二次污染,易于进行催化剂的重复使用和催化效率的检测。除此而外,当把贵金属材料与二氧化钛结合时,光生电子会在贵金属区域富集,光生空穴则会向二氧化钛表面迁移,促进了光生电子和空穴的分离,进一步提高材料的光催化效率。本方法通过使用原子层沉积法在阳极氧化铝模板上成功制备出了具有周期性结构的高度有序二氧化钛阵列,同时结合真空蒸镀的方法在纳米柱内壁沉积了银纳米颗粒,制备出了具有特殊复合结构的载银二氧化钛纳米柱阵列,同时获得了较好的光催化性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构有序,催化效率较高,易于回收的载银二氧化钛纳米柱阵列的制备方法。一种载银二氧化钛纳米柱阵列光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下几个步骤:(1)采用原子层沉积的方法在阳极氧化铝模板上沉积二氧化钛,形成空心纳米柱阵列结构,阳极氧化铝模 ...
【技术保护点】
1.一种载银二氧化钛纳米柱阵列光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下几个步骤:(1)采用原子层沉积的方法在阳极氧化铝模板上沉积二氧化钛,形成空心纳米柱阵列结构,阳极氧化铝模板参数为孔洞直径20nm~40nm,孔心距为65nm~125nm,孔深为150nm,原子层沉积的二氧化钛厚度小于阳极氧化铝模板孔洞的半径;(2)采用真空蒸镀在纳米柱中沉积银纳米颗粒,沉积真空度为10
【技术特征摘要】
1.一种载银二氧化钛纳米柱阵列光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下几个步骤:(1)采用原子层沉积的方法在阳极氧化铝模板上沉积二氧化钛,形成空心纳米柱阵列结构,阳极氧化铝模板参数为孔洞直径20nm~40nm,孔心距为65nm~125nm,孔深为150nm,原子层沉积的二氧化钛厚度小于阳极氧化铝模板孔洞的半径;(2)采用真空蒸镀在纳米柱中沉积银纳米颗粒,沉积真空度为10-4Pa,电流为30A~45A,沉积厚度为20nm~30nm,形成载银二氧化钛阵列;(3)使用晶体胶粘剂作为衬底,将载银二氧化钛阵列从阳极氧化铝模板上转移下来;...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵艳,许靖晗,蒋毅坚,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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