一种三氧化钨单晶纳米线的制备方法技术

本发明专利技术提供一种三氧化钨单晶纳米线的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将透明导电基底置于管式炉低温区，WO2.9原料粉末置于管式炉高温区；(2)对所述管式炉抽真空，从所述高温区通入氧气和氩气的混合气体；(3)在加热条件下进行反应，反应结束后得到所述三氧化钨单晶纳米线。所述制备方法利用双温区化学气相沉积法，通过气流将高温区气化的原料携带至低温区，在基底上沉积生长为具有特定纳米结构的WO3，制备得到的三氧化钨单晶纳米线作为光阳极表现出优异的光电化学性能。

Preparation of Tungsten Trioxide Single Crystal Nanowires

【技术实现步骤摘要】
一种三氧化钨单晶纳米线的制备方法
本专利技术属于新能源材料
，涉及一种三氧化钨单晶纳米线的制备方法。
技术介绍
光电化学分解水是世界公认解决全球能源危机的重要途径之一。光驱动水分解产生的氢气是一种清洁能源，且氢气燃烧产生的水可再次成为制氢气的原料，因此光电化学分解水技术可实现太阳能的有效利用，有望推动社会的可持续发展。其基本原理为，光激发半导体产生电子和空穴，分别用于水还原产氢和水氧化产氧两个半反应。其中产氧反应比产氢反应更为困难，是光电化学分解水过程的制约步骤，因此开发高性能的光阳极用于产氧半反应对于该技术的推广应用非常关键。三氧化钨(WO3)作为一种价格低廉，导电性高，稳定性良好的n-型半导体，是一种极具潜力的光阳极材料。近年来，纳米技术的发展为光电化学领域带来了曙光，据报道，纳米线结构的光电极具有优异的电荷分离效率。然而高性能的WO3纳米线光阳极的发展仍然存在一些挑战。首先，WO3须生长于透明导电玻璃基底，以便与窄带隙光阴极串联集成为全光解水的器件；然而由于透明导电玻璃基底无法耐受高温，因此在其表面上生长WO3纳米线较为困难。另一方面，光电化学性能对纳米线的长度较为敏感，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三氧化钨单晶纳米线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将透明导电基底置于管式炉低温区，单质钨或钨氧化物原料粉末置于管式炉高温区；(2)对所述管式炉抽真空，从所述高温区通入氧气和氩气的混合气体；(3)在加热条件下进行反应，反应结束后得到所述三氧化钨单晶纳米线。

【技术特征摘要】
1.一种三氧化钨单晶纳米线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将透明导电基底置于管式炉低温区，单质钨或钨氧化物原料粉末置于管式炉高温区；(2)对所述管式炉抽真空，从所述高温区通入氧气和氩气的混合气体；(3)在加热条件下进行反应，反应结束后得到所述三氧化钨单晶纳米线。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透明导电基底包括F掺杂SnO2或In掺杂SnO2透明导电玻璃；优选地，所述钨氧化物包括WO2.9和/或WO3。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述高温区与所述低温区的距离为35～36cm。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述抽真空后管式炉中的气压为0.17～0.20托。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氧气的流量为5～15sccm；优选地，所述氩气的流速为350～400sccm。6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述低温区出口设置有真空泵进行抽真空以及形成气体流动的反应环境。7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·赞恩·阿克兰，代亚雯，宫建茹，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11