專利名稱：一種納米管薄膜光電極的制備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體光電催化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種納米管薄膜光電極的制備
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
近年來，半導(dǎo)體納米材料光催化的研究得到了廣泛的關(guān)注。尤其在環(huán)境污染控制領(lǐng)域，由于納米二氧化鈦對(duì)諸多環(huán)境污染物有顯著的光催化降解作用，光催化已發(fā)展成為新型的環(huán)境污染治理技術(shù)。二氧化鈦因其具有催化活性高、性質(zhì)穩(wěn)定耐腐蝕和無毒等優(yōu)點(diǎn)，成為光催化劑研究的熱點(diǎn)。但由于二氧化鈦?zhàn)陨淼囊恍﹩栴}，比如其只能吸收波長(zhǎng)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(zhuǎn)化效率不高，以及催化劑使用 中的固定化問題等，對(duì)其進(jìn)行改性的技術(shù)常見的有磁控反應(yīng)濺射法、高溫氮化(氧化)法和液相反應(yīng)法等。磁控反應(yīng)濺射法需借助特殊儀器設(shè)備來完成，設(shè)備昂貴；高溫氮化(氧化)法需要在高溫條件下完成，能耗大；液相反應(yīng)法則工序繁多，操作復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高可見光響應(yīng)型的納米管薄膜光電極的制備裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種納米管薄膜光電極的制備裝置，包括直流穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源連有作為陽極的鈦板和作為陰極的鎳板，鈦板和鎳板設(shè)于含有電解液的容器內(nèi)。作為優(yōu)選，所述容器內(nèi)設(shè)有磁力攪拌子，溫度計(jì)和pH計(jì)。實(shí)用新型有益的效果是實(shí)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(jiǎn)單，成本低，易于控制；二、納米管的結(jié)構(gòu)具有較高的活性比表面積，能夠有效的提高光電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化以及環(huán)境領(lǐng)域的有機(jī)污染物的降解。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明鈦板1，鎳板2，溫度計(jì)3，pH計(jì)4，磁力攪拌子5，直流穩(wěn)壓電源6。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例如圖1，一種納米管薄膜光電極的制備裝置，制備時(shí)，將一定面積的鈦板I(純度99. 60%)用金相砂紙磨拋至表面無劃痕，然后放入丙酮中超聲清洗，再用蒸餾水超聲清洗，置于空氣中干燥。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用量程為0-30V的穩(wěn)壓直流電源6，陽極為鈦板1，鎳板2作陰極，電解液采用不同配比的硫酸/磷酸+HF電解液，另外也可根據(jù)需要添加其他物質(zhì)作為電解液成分。陽極氧化在室溫下利用磁力攪拌子5進(jìn)行磁力攪拌，溫度可通過溫度計(jì)3監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，樣品用蒸餾水清洗，置于空氣中干燥。具體包括以下步驟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. 025MNd (NO3) 3+0· 2wt%HF與水配制成電解液，調(diào)節(jié)pH值為2. 5-4. 5，利用pH計(jì)4監(jiān)測(cè)，以鈦片I為陽極，鎳板2作陰極，在5-25V穩(wěn)壓直流電源下，磁力攪拌氧化30-120分鐘，取出用去離子水沖洗，氮?dú)夥諊稍?，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(shí)間可以控制納米管的管長(zhǎng)；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(jì)算還是實(shí)驗(yàn)研究中都表現(xiàn)出更好的可見光響應(yīng)以及更高的光生載流子的分離效率。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變·換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種納米管薄膜光電極的制備裝置，包括直流穩(wěn)壓電源(6)，其特征是直流穩(wěn)壓電源(6)連有作為陽極的鈦板(I)和作為陰極的鎳板(2)，鈦板(I)和鎳板(2)設(shè)于含有電解液的容器內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米管薄膜光電極的制備裝置，其特征是所述容器內(nèi)設(shè)有磁力攪拌子(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米管薄膜光電極的制備裝置，其特征是所述容器內(nèi)設(shè)有溫度計(jì)(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米管薄膜光電極的制備裝置，其特征是所述容器內(nèi)設(shè)有pH計(jì)⑷。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種納米管薄膜光電極的制備裝置，包括直流穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)壓電源連有作為陽極的鈦板和作為陰極的鎳板，鈦板和鎳板設(shè)于含有電解液的容器內(nèi)。實(shí)用新型有益的效果是實(shí)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(jiǎn)單，成本低，易于控制；二、納米管的結(jié)構(gòu)具有較高的活性比表面積，能夠有效的提高光電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化以及環(huán)境領(lǐng)域的有機(jī)污染物的降解。
文檔編號(hào)C25D11/26GK202688483SQ201220325069
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者陳秀琴 申請(qǐng)人:浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院