專利名稱：一種納米管薄膜光電極的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體光電催化技術領域，尤其是一種納米管薄膜光電極。
背景技術：
近年來，半導體納米材料光催化的研究得到了廣泛的關注。尤其在環(huán)境污染控制領域，由于納米二氧化鈦對諸多環(huán)境污染物有顯著的光催化降解作用，光催化己發(fā)展成為新型的環(huán)境污染治理技術。而作為光催化 技術的核心，二氧化鈦具有催化活性高、性質穩(wěn)定耐腐蝕和無毒等優(yōu)點。但在應用中也存在著一些問題，比如其只能吸收波長小于387納米的光，無法利用占太陽光主要能量的可見光部分，光電轉化效率不高，以及催化劑使用中的固定化問題。如何在催化劑固定化的同時，盡可能的提高其光催化活性，以及將其光響應拓展到可見光范圍以期更加充分的利用太陽能，一直是光電催化領域的重要研究內容。
發(fā)明內容本實用新型要解決上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種具有高可見光響應的納米管薄膜光電極。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案這種納米管薄膜光電極，包括鈦片基底，鈦片基底上設有原位生長的釹、氟摻雜二氧化鈦納米管薄膜層。作為優(yōu)選，所述納米管管長為323-1000納米，管徑為35-175納米。實用新型有益的效果是一、采用陽極氧化法制備非金屬氟、稀土釹共摻雜二氧化鈦納米管薄膜，工藝簡單，成本低，易于控制；二、納米管的結構具有較高的活性比表面積，能夠有效的提高光電轉化效率；三、非金屬氟、稀土釹共摻雜的樣品具有很高的可見光活性；四、可用于太陽能利用、光電轉化以及環(huán)境領域的有機污染物的降解。

圖I是本實用新型的結構示意圖；附圖標記說明納米管薄膜層1，鈦片基底2。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明實施例如圖1，一種納米管薄膜光電極，包括鈦片基底2，鈦片基底2上設有原位生長的釹、氟摻雜二氧化鈦納米管薄膜層，釹、氟摻雜濃度為原子百分比
O.16at. %-4. 33at. %。其中，納米管管長為323-1000納米，管徑為35-175納米。該電極的制備方法包括以下步驟1)將純鈦片磨拋至表面無劃痕，用丙酮和去離子水超聲清洗，干燥；2)將O. 025M Nd (NO3) 3+0. 2wt%HF與水配制成電解液，調節(jié)pH值為
2.5-4. 5，以鈦片為陽極，鎳板作陰極，在5-25V穩(wěn)壓直流電源下，攪拌氧化30-120分鐘，取出用去離子水沖洗，氮氣氛圍干燥，得到無定型二氧化鈦納米管。該制備方法中，通過改變陽極氧化的電壓和電解液的PH值可以控制納米管的管徑；通過改變氧化時間可以控制納米管的管長；改變電解液濃度可以得到不同的釹、氟摻雜濃度。二氧化鈦納米管具有較高的活性比表面積，從而具有較高的光催化活性；而非金屬釹、氟的摻雜，無論在理論計算還是實驗研究中都表現(xiàn)出更好的可見光響應以及更高的光生載流子的分離效率。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍?！?br> 權利要求1.一種納米管薄膜光電極，其特征是包括鈦片基底(2)，鈦片基底(2)上設有原位生長的釹、氟摻雜二氧化鈦納米管薄膜層(I)。
2.根據(jù)權利要求I所述的納米管薄膜光電極，其特征是所述納米管管長為323-1000納米，管徑為35-175納米。
專利摘要本實用新型涉及一種納米管薄膜光電極，包括鈦片基底，鈦片基底上設有原位生長的釹、氟摻雜二氧化鈦納米管薄膜層。實用新型有益的效果是一、采用陽極氧化法制備非金屬氟、稀土釹共摻雜二氧化鈦納米管薄膜，工藝簡單，成本低，易于控制；二、納米管的結構具有較高的活性比表面積，能夠有效的提高光電轉化效率；三、非金屬氟、稀土釹共摻雜的樣品具有很高的可見光活性；四、可用于太陽能利用、光電轉化以及環(huán)境領域的有機污染物的降解。
文檔編號B82Y40/00GK202683225SQ20122032453
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權日2012年7月5日
發(fā)明者陳秀琴 申請人:浙江建設職業(yè)技術學院