【技术实现步骤摘要】
双壳层非对称半导体材料及其超组装方法
本专利技术属于材料和人工微纳马达领域,具体涉及一种双壳层非对称半导体材料及其超组装方法。
技术介绍
TiO2是目前研究最广泛的半导体氧化物之一,作为一种典型的n型半导体材料,TiO2因其无毒、稳定性好、成本低、表面积大、孔体积大、光电性能优良等优点而成为备受瞩目的光催化剂。其在催化降解、杀菌消毒、光解水产氢等许多能源和环境领域都有着极为广泛的应用。TiO2的光催化性能在很大程度上取决于催化剂的形貌。迄今为止,纳米TiO2材料的制备已经取得了很大的进展。在各类形貌中,多壳层中空结构的TiO2半导体材料越来越受到人们的重视,主要原因在于这独特的多壳层结构有利于光的反复折射及散射,可大大提高光的利用率,从而加速催化剂表面活性中心的催化反应。例如,Li和同事报告,空心TiO2球的光催化活性远高于实心TiO2球。王丹等人报道了多壳层可控空心TiO2球的制备,并且随着TiO2层数的增加,其光散射效应也逐渐递增。近年来,TiO2在微纳马达领域也开始崭露头角,这些基于TiO2的微纳马达能够将光能 ...
【技术保护点】
1.一种双壳层非对称半导体材料的超组装方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一,在水热环境下通过微乳液模板法制备非对称的瓶状开口碳聚合物框架;/n步骤二,以所述瓶状开口碳聚合物框架为模板,在其外表面和内表面生长均匀的非晶TiO
【技术特征摘要】
1.一种双壳层非对称半导体材料的超组装方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,在水热环境下通过微乳液模板法制备非对称的瓶状开口碳聚合物框架;
步骤二,以所述瓶状开口碳聚合物框架为模板,在其外表面和内表面生长均匀的非晶TiO2层,得到三明治夹层结构的中间体;
步骤三,对所述中间体进行煅烧处理,从而去除所述瓶状开口碳聚合物框架,得到双壳层非对称半导体材料,
其中,步骤一包括:
将模板剂溶解在水中,形成均一的微乳液体系,再加入碳源充分混合搅拌,再将得到的混合溶液置于反应釜中,在140℃-200℃条件下反应8h-24h,得到所述瓶状开口碳聚合物框架,
步骤二包括:
将所述瓶状开口碳聚合物框架分散于乙醇中,再加入氨水和钛酸四丁酯,再将上述混合物置于25℃-80℃油浴锅中反应12h-30h,得到所述中间体。
2.根据权利要求1所述的双壳层非对称半导体材料的超组装方法,其特征在于:
其中,步骤一中,所述模板剂由三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20和钠盐自组装而成,所述三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20和所述钠盐的摩尔比为1:(2-32),
所述钠盐为油酸钠、硬脂酸钠、月桂酸纳中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的双壳层非对称半导体材料的超组装方法,其特征在于:
其中,步骤一中,所述碳源为核糖、阿拉伯糖、酚醛树脂中至少一种。
4.根据权利要求1所述的双壳层非对称半导体材料的超组装方法,其特征在于:
其中,步骤一中,所述模板剂与水的摩尔质量比为0.12...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔彪,曾洁,谢磊,刘天亿,
申请(专利权)人:复旦大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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