米顆粒修飾的T12納米管陣列獲得較低的能級(jí)即可發(fā)生電子躍迀,促進(jìn)電子空穴對(duì)的分離,增強(qiáng)了光電性能。
[0063]圖11為在可見(jiàn)光范圍下未經(jīng)修飾T12納米管和不同沉積時(shí)間銀納米顆粒/T1 2納米管的線性循環(huán)伏安掃描曲線,Ag/Ti02NTAs-2表示沉積時(shí)間為2min,Ag/Ti02NTAs-5表示沉積時(shí)間為5min,Ag/Ti02NTAs_10表示沉積時(shí)間為lOmin,Ag/Ti02NTAs_20表示沉積時(shí)間為20min。以0.1M的硫酸鈉為電解質(zhì)液,氙燈(用濾光片濾掉400nm以下的波長(zhǎng))模擬可見(jiàn)光,光源到燒杯的距離為15cm,光照強(qiáng)度為60mW/cm2,在CHI660D電化學(xué)工作站三電極體系下經(jīng)行光電流測(cè)試。
[0064]圖12表示在可見(jiàn)光范圍下未經(jīng)修飾T12納米管和不同沉積時(shí)間銀納米顆粒/1102納米管的光電流曲線。Ag/Ti02NTA-2,5,10,15 的光電流為 0.024mA/cm2,0.035mA/cm2,
0.005mA/cm2,0.002mA/cm2分別是未修飾T1 2納米管的光電流(0.001mA/cm 2)的24倍,35倍,5倍,2倍,表示1102納米管陣列修飾Ag顆粒后提高了電子空穴對(duì)的分離效率。
[0065]綜上測(cè)試結(jié)果可知,本發(fā)明的制備方法制備的銀納米顆粒/打02納米管陣列不僅銀納米顆粒與T12納米管陣列的粘合力強(qiáng),而且銀納米顆粒在1102納米管陣列的表面和內(nèi)部分散均勻,且銀納米顆粒的尺寸均勻,化學(xué)穩(wěn)定性好;此外,從對(duì)銀納米顆粒/T12納米管陣列的性能檢測(cè)結(jié)果可以看出,本發(fā)明提供的復(fù)合物光吸收能力強(qiáng)、且電子空穴有效分離,光響應(yīng)可以拓展至可見(jiàn)光區(qū),提高了太陽(yáng)光的利用率,且可以被廣泛用于紫外及可見(jiàn)光降解有機(jī)污染物、光解水產(chǎn)氫、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域,還可應(yīng)用于拉曼增強(qiáng)檢測(cè)。
[0066]實(shí)施例2
[0067]對(duì)純鈦片基底用丙酮、無(wú)水乙醇超聲清洗20min。以鉑片電極為陰極,同時(shí)插入含有97v%乙二醇(氟化銨0.4wt% )和3v%水的電解質(zhì)溶液中,施加60V電壓陽(yáng)極氧化
1.5h,剝落膜層后,施加60V電壓陽(yáng)極氧化2min,制得T12納米管陣列,然后將T1 2納米管陣列插入含3wt%磷酸的乙二醇溶液中,施加60V電壓陽(yáng)極氧化5min,再400°C煅燒2h,使其從無(wú)定型狀態(tài)轉(zhuǎn)變成銳鈦礦,得到二氧化鈦納米管陣列。
[0068]配制50ml的5mM AgNOyK溶液,依次加入0.05M氨水溶液和0.6gPVP,溶液分散均勻后,將打02納米管陣列浸入AgNO 3水溶液中,進(jìn)行加熱并超聲處理,加入0.1M葡萄糖,反應(yīng)2min后取出,對(duì)T12納米管陣列進(jìn)行清洗、干燥,得到銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列。
[0069]對(duì)實(shí)施例2制備得到的銀納米顆粒/二氧化鈦納米管陣列進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖13,圖13為本發(fā)明實(shí)施例2制備的銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列的SEM形貌圖、EDS以及兀素分布圖。
[0070]實(shí)施例3
[0071]對(duì)鈦合金片基底用丙酮、無(wú)水乙醇超聲清洗60min。以鉑片電極為陰極,同時(shí)插入含有99v%乙二醇(氟化銨0.1wt% )和1.0v%水的電解質(zhì)溶液中,施加40V電壓陽(yáng)極氧化4h,制得T12納米管陣列,剝落膜層后,施加40V電壓陽(yáng)極氧化15min,然后將T1 2納米管陣列插入含2?七%磷酸的乙二醇的電解質(zhì)溶液中,施加40V電壓陽(yáng)極氧化6min,再300°C煅燒,使其從無(wú)定型狀態(tài)轉(zhuǎn)變成銳鈦礦,得到二氧化鈦納米管陣列。
[0072]配制50ml的20mM AgN(yK溶液,依次加入0.2M氨水溶液和0.8gPVP,溶液分散均勻后,將打02納米管陣列浸入AgNO 3水溶液中,進(jìn)行加熱并超聲處理,加入0.2M葡萄糖,反應(yīng)20min后取出,對(duì)T12納米管陣列進(jìn)行清洗、干燥,得到銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列。
[0073]對(duì)實(shí)施例3制備得到的銀納米顆粒/二氧化鈦納米管陣列進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖14,圖14為本發(fā)明實(shí)施例3制備的銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列的SEM形貌圖、EDS以及兀素分布圖。
[0074]實(shí)施例4
[0075]對(duì)鈦合金片基底用丙酮、無(wú)水乙醇超聲清洗60min。以鉑片電極為陰極,同時(shí)插入含有96v%乙二醇(氟化銨0.3wt% )和4.0v%水的電解質(zhì)溶液中,施加50V電壓陽(yáng)極氧化4h,制得T12納米管陣列,剝落膜層后,施加50V電壓陽(yáng)極氧化20min,然后將T1 2納米管陣列插入含5wt %磷酸的乙二醇溶液中,施加50V電壓陽(yáng)極氧化3min,再500 °C煅燒,使其從無(wú)定型狀態(tài)轉(zhuǎn)變成銳鈦礦,得到二氧化鈦納米管陣列。
[0076]配制50ml的40mM AgN(yK溶液,依次加入0.15M氨水溶液和0.2gPVP,溶液分散均勻后,將打02納米管陣列浸入AgNO3水溶液中,進(jìn)行加熱并超聲處理,加入0.05M葡萄糖,反應(yīng)1min后取出,對(duì)T12納米管陣列進(jìn)行清洗、干燥,得到銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列。
[0077]對(duì)實(shí)施例4制備得到的銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖15,圖15為本發(fā)明實(shí)施例4制備的銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列的SEM形貌圖、EDS以及元素分布圖。
[0078]以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列的制備方法,包括: 將含銀離子的溶液、二氧化鈦納米管陣列與葡萄糖混合反應(yīng),得到銀納米顆粒/ 二氧化鈦納米管陣列; 所述含銀離子的溶液通過(guò)將銀鹽、氨水、聚乙烯吡咯烷酮與水混合得到。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述混合反應(yīng)的溫度為30?60°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述混合反應(yīng)為在超聲條件下混合反應(yīng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述含銀離子的溶液中銀離子的濃度為 1.0 ?50mmol/Lo5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述含銀離子的溶液中氨的濃度為0.01 ?lmol/L。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述含銀離子的溶液中聚乙烯吡咯烷酮的含量為I?20g/L。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述混合反應(yīng)的反應(yīng)體系中葡萄糖的濃度為0.01?lmol/L。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述二氧化鈦納米管陣列按照以下方法制備: 1-1)以鈦片為陽(yáng)極、鉑片為陰極,在含有氟化銨、水和乙二醇的混合溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化,得到陽(yáng)極氧化的二氧化鈦納米管陣列; 1-2)將陽(yáng)極氧化的二氧化鈦納米管陣列在磷酸和乙二醇的混合溶液中再次進(jìn)行陽(yáng)極氧化,得到二氧化鈦納米管陣列。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1-2)中陽(yáng)極氧化的電壓為40 ?60Vo10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述磷酸與乙二醇的混合溶液中,磷酸的含量為1.0?5.0wt%。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種銀納米顆粒/二氧化鈦納米管陣列的制備方法,通過(guò)選擇特定的含銀離子的溶液,即所述含銀離子的溶液通過(guò)將銀鹽、氨水、聚乙烯吡咯烷酮與水混合得到,使得還原得到的銀納米顆粒能夠均勻的分散在二氧化鈦納米管陣列中,且銀納米顆粒的尺寸均勻;且本發(fā)明提供的制備方法,制備工藝簡(jiǎn)單,可控性好,適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C25D11/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105177671
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】賴躍坤, 葛明政, 張克勤, 黃劍瑩, 李淑薈, 曹春艷
【申請(qǐng)人】蘇州榕綠納米科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月19日