金红石相制造技术

本发明专利技术涉及电致变色薄膜材料技术领域，提供一种金红石相

【技术实现步骤摘要】
金红石相TiO2纳米棒/氟掺杂锐钛矿相TiO2纳米片复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电致变色薄膜材料
，尤其涉及一种金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]电致变色器件可以通过调节对光的透射率和吸收率来优化太阳能的利用，提高生活的舒适性，降低能耗，从而成为建筑节能领域的研究热点之一
。
众所周知，到达地球表面的太阳辐射除了包含紫外线外，可见光和红外辐射的能量比例几乎相等
。
可见光可以实现室内空间的照明，而红外辐射则产生热效应
。
在理想的情况下，如果能够通过智能窗实现太阳热辐射和采光的独立控制，预计将对建筑物的能源效率和居住者的舒适度产生重大影响
。
目前许多电致变色材料在施加特定电压的情况下，只能同时传输或阻挡可见光和近红外线，而不具有光谱选择性
。
因此如何构造出具有双波段独立调制能力的电致变色材料是一项非常紧迫的任务<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料，其特征在于，所述金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料由
FTO
导电玻璃基底以及依次生长在
FTO
导电玻璃基底一侧的金红石相
TiO2纳米棒和氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片构成，所述金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料是通过水热法在前驱体溶液
A
中诱导一维单晶金红石相
TiO2纳米棒在预处理过的
FTO
导电玻璃基底表面生长，随后采用溶剂热法在前驱体溶液
B
中诱导锐钛矿相
TiO2纳米片在一维单晶金红石相
TiO2纳米棒上原位外延生长，并采用
NaF
溶液对锐钛矿相
TiO2纳米片进行表面氟化处理制得，其中，前驱体溶液
A
采用2‑
3mL
钛酸四丁酯
、10
‑
15mL
浓盐酸和
15ml
去离子水配制所得，前驱体溶液
B
采用
160
‑
320
μ
L
钛酸四丁酯
、5
‑
15mL
三乙醇胺
、160
‑
320
μ
L
氢氟酸和
15mL
正丁醇配制所得，用于表面处理的
NaF
溶液浓度为
0.5x10
‑2‑
1x10
‑
2 mol/L。2.
根据权利要求1所述的金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料，其特征在于，所述金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料按以下步骤制备而成：步骤一
、FTO
导电玻璃基底预处理将
FTO
导电玻璃基底依次置于丙酮
、
乙醇
、
去离子水中，分别进行超声清洗
15min
，然后用氮气吹干，得到预处理过的
FTO
导电玻璃基底；步骤二
、
前驱体溶液
A
的配制按配比将钛酸四丁酯和
12mol/L
的浓盐酸加入到去离子水中，其中，钛酸四丁酯
、
浓盐酸和去离子水的体积分别为2‑
3mL、10
‑
15mL
和
15ml
，搅拌后得到前驱体溶液
A
；步骤三
、
金红石相
TiO2纳米棒的制备将步骤一预处理过的
FTO
导电玻璃基底的导电面朝下
45
°
固定于步骤二配制的前驱体溶液
A
中进行水热反应，水热反应温度为
140
‑
150℃
，水热反应时间为3‑
4h
，待自然冷却到室温后，采用去离子水冲洗，并在
80℃
的空气下干燥
12h
，最后在
450℃
的空气中退火
0.5
‑
1h
，在
FTO
导电玻璃基底上制得金红石相
TiO2纳米棒；步骤四
、
前驱体溶液
B
的配制按配比将钛酸四丁酯
、
三乙醇胺和氢氟酸加入到正丁醇中，其中，钛酸四丁酯
、
三乙醇胺
、
氢氟酸
、
正丁醇的含量分别为
160
‑
320
μ
L、5
‑
15mL、160
‑
320
μ
L
和
15mL
，搅拌后得到前驱体溶液
B
；步骤五
、
锐钛矿相
TiO2纳米片的制备将步骤三制备的具有金红石相
TiO2纳米棒的
FTO
导电玻璃基底的导电面朝下
45
°
固定于步骤四配制的前驱体溶液
B
中，混合后置于反应釜中并在氮气保护下进行溶剂热反应，溶剂热反应温度为
150
‑
200℃
，溶剂热反应时间为
12
‑
20h
，待自然冷却到室温后，采用去离子水冲洗，并在
80
‑
100℃
的温度中干燥
12
‑
16h
，在含金红石相
TiO2纳米棒的
FTO
导电玻璃基底上制得锐钛矿相
TiO2纳米片；步骤六
、
表面氟化处理将步骤五制备的锐钛矿相
TiO2纳米片在浓度为
0.5x10
‑2‑
1x10
‑
2 mol/L
的
NaF
溶液中浸泡
10
‑
12h
后，采用去离子水冲洗，自然风干后在
300
‑
400℃
的空气中退火
0.5
‑
1h
，得到金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料
。3.
根据权利要求1所述的金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料，
其特征在于，所述金红石相
TiO2纳米棒
/
氟掺杂锐钛矿相
TiO2纳米片复合材料能够在
+1.5V
到
...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡婧怡，王庆平，张勇，吴玉程，王璐瑶，吴天豪，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：