钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线的合成方法技术

本发明专利技术提出一种钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线的材料的合成方法，涉及一维二氧化钛材料的制备，用于提高二氧化钛的活性和提升二氧化钛在光催化和染料敏化电池中的效率，其技术方案为：以钛酸正丁酯为原料、无水乙醇和冰醋酸为溶剂、乙酰丙酮为稳定剂，制备出均匀稳定的TiO2溶胶；向其中分别加入一定量的NH4F、Nd(NO3)3溶液，得到不同配比的复合掺杂溶胶；制成Nd3+/F-/TiO2纳米线；经煅烧，并通过浸泡于NaOH溶液中使PAA部分溶解，暴露出孔道中的纳米线阵列；将载玻片在经过陈化得Nd3+/F-共掺杂TiO2溶胶中，采用溶胶-浸渍法涂膜，干燥至得到干凝胶膜，进行热处理，得到透明的TiO2玻璃薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一维二氧化钛材料的制备，特别是生长钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线材料的合成方法。
技术介绍
环境和能源问题是21世纪人类面临和亟待解决的重大问题，二氧化钛光催化因能在室温下反应并直接利用太阳能来驱动反应等独特性能而在环境保护、洁净能源、医疗卫生、建筑材料、汽车工业和食品保鲜等众多领域具有广阔的应用前景和重大的社会经济效益，因而受到科学界、政府部门和企业界的高度重视。但是，由于Ti02禁带宽为3. 2eV只能吸收(近)紫外光且实际催化剂光生电子-空穴复合率高，因此光利用率(尤其最具实用价值的太阳光)低且光催化活性不高。通常，均通过离子掺杂来提高光催化效率。其中，由于稀土元素具有f电子，易产生多电子组态，其氧化物也具有多晶型、强吸附选择性、热稳定性好和电子型导电性等特点，非金属元素能够在不降低光催化性能的同时使Ti02具有可见光活性尤其受到广大研究人员的关注。更重要的方法是通过制备二氧化钛纳米材料来提高二氧化钛的性能，如二氧化钛纳米线材料，这样可以提高二氧化钛的活性，可以提升二氧化钛在光催化和染料敏化电池中的效率，具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提出一种钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线的材料的合成方法。本专利技术提出一种的技术方案为一、以钛酸正丁酯为原料、无水乙醇和冰醋酸为溶剂、乙酰丙酮为稳定剂，制备出均勻稳定的Ti02溶胶；向Ti02溶胶中分别加入一定量的NH4F、Nd(N03) 3溶液，得到不同配比的复合掺杂氧化钛溶胶；采用溶胶-电泳法向PAA中沉积所制复合溶胶，制成Nd3+/F-/Ti02纳米线；经马弗炉500°C煅烧2h，并通过浸泡于浓度为5wt% NaOH溶液中半小时使PAA部分溶解，暴露出孔道中的纳米线阵列；二、将载玻片在经过陈化得Nd3+/F-共掺杂Ti02溶胶中浸泡2min，采用溶胶-浸渍法涂膜，放在红外灯下至完全干燥，重复该过程4次即得到干凝胶膜，在500°C进行热处理，得到透明的Ti02玻璃薄膜。本专利技术是关于。该方法利用溶胶-电泳沉积技术，以多孔有序阳极氧化铝膜为模板制备Nd3+/F-共掺杂的二氧化钛纳米线。本专利技术可以提高二氧化钛的活性，可以提升二氧化钛在光催化和染料敏化电池中的效率。具体实施例方式本专利技术提出一种，其为一、以钛酸正丁酯为原料、无水乙醇和冰醋酸为溶剂、乙酰丙酮为稳定剂，制备出均勻稳定的Ti02溶胶；向Ti02溶胶中分别加入一定量的NH4F、Nd(N03) 3溶液，得到不同配比的复合掺杂氧化钛溶胶；采用溶胶-电泳法向PAA中沉积所制复合溶胶，制成Nd3+/F-/Ti02纳米线；经马弗炉500°C煅烧2h，并通过浸泡于浓度为5wt% NaOH溶液中半小时使PAA部分溶解，暴露出孔道中的纳米线阵列；二、将载玻片在经过陈化得Nd3+/F-共掺杂Ti02溶胶中浸泡2min，采用溶胶-浸渍法涂膜，放在红外灯下至完全干燥，重复该过程4次即得到干凝胶膜，在500°C进行热处理，得到透明的Ti02玻璃薄膜。以下通过实施例对本专利技术进行举例说明，但是本专利技术的保护范围不限于一下的实施例。专利技术的合成方法是1、配制以钛酸正丁酯为原料、无水乙醇和冰醋酸为溶剂、乙酰丙酮为稳定剂，制备出均勻稳定的Ti02溶胶。2、向Ti02溶胶中分别加入一定量的NH4F，Nd(N03)3溶液，得到不同配比的复合掺杂氧化钛溶胶。3、采用溶胶-电泳法向PAA中沉积所制复合溶胶，制成Nd3+/F_/Ti02纳米线。4、经马弗炉500°C煅烧2h，并通过浸泡于浓度为5wt% NaOH溶液中半小时使PAA部分溶解，暴露出孔道中的纳米线阵列。5、将载玻片在经过陈化得Nd3+/F_共掺杂Ti02溶胶中浸泡2min，采用溶胶-浸渍法涂膜，放在红外灯下至完全干燥，重复该过程4次即得到干凝胶膜，在500°C进行热处理，得到透明的Ti02玻璃薄膜。权利要求1. 一种，包括以下步骤一、以钛酸正丁酯为原料、无水乙醇和冰醋酸为溶剂、乙酰丙酮为稳定剂，制备出均勻稳定的Ti02溶胶；向Ti02溶胶中分别加入一定量的NH4F、Nd(N03) 3溶液，得到不同配比的复合掺杂氧化钛溶胶；采用溶胶-电泳法向PAA中沉积所制复合溶胶，制成Nd3+/F-/Ti02纳米线；经马弗炉500°C煅烧2h，并通过浸泡于浓度为5wt% NaOH溶液中半小时使PAA部分溶解，暴露出孔道中的纳米线阵列；二、将载玻片在经过陈化得Nd3+/F-共掺杂Ti02溶胶中浸泡2min，采用溶胶-浸渍法涂膜，放在红外灯下至完全干燥，重复该过程4次即得到干凝胶膜，在500°C进行热处理，得到透明的Ti02玻璃薄膜。全文摘要本专利技术提出一种钕氟复合掺杂二氧化钛纳米线的材料的合成方法，涉及一维二氧化钛材料的制备，用于提高二氧化钛的活性和提升二氧化钛在光催化和染料敏化电池中的效率，其技术方案为以钛酸正丁酯为原料、无水乙醇和冰醋酸为溶剂、乙酰丙酮为稳定剂，制备出均匀稳定的TiO2溶胶；向其中分别加入一定量的NH4F、Nd(NO3)3溶液，得到不同配比的复合掺杂溶胶；制成Nd3+/F-/TiO2纳米线；经煅烧，并通过浸泡于NaOH溶液中使PAA部分溶解，暴露出孔道中的纳米线阵列；将载玻片在经过陈化得Nd3+/F-共掺杂TiO2溶胶中，采用溶胶-浸渍法涂膜，干燥至得到干凝胶膜，进行热处理，得到透明的TiO2玻璃薄膜。文档编号B01J27/135GK102553622SQ20111045272公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日专利技术者章少华, 谢冰 申请人:南昌大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章少华，谢冰，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：