TiO2納米絲的制備

通過陽極氧化制備了多孔性氧化鋁膜，并以其為模板，采用溶膠凝膠法制得了TiO2納米絲。
關鍵詞：陽極氧化；多孔性氧化鋁膜；溶膠凝膠；TiO2

近年來，新發展的納米TiO2晶體化學太陽能電池受到國內外科學家的重視[1~3]。瑞士Gratzel教授研制成功納米TiO2化學太陽能電池[4]以來，國內一些單位也正在進行這方面的研究。納米晶化學太陽能電池[4] (簡稱ＮＰＣ電池)是由一種窄禁帶半導體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導體材料上形成的。納米晶TiO2工作原理[5]：染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入TiO2導帶中的電子最終進入導電膜，然后通過外回路產生光電流。被TiO2表面吸附的染料分子越多，則光吸收效率就越高。致密平整的TiO2膜化學吸附的染料分子很少，光電轉化效率還不足1%，為了提高光電轉化效率必須增大膜的表面積增加光敏染料分子的化學吸附量，我們采用在納米模板上用溶膠凝膠法來制備TiO2納米絲。
2 實 驗
模板的制備采用純度為99.5%,厚度為200μｍ的鋁片，將純鋁樣剪裁成一定尺寸后退火并隨爐冷卻。然后照以下步驟進行：（1）清洗（2）電拋光（3）首次氧化（4）除膜（5）二次氧化（6）擴孔（7）氧化膜的剝離。在酸性溶液中進行陽極氧化，純鋁片為陽極，石墨為陰極。電解液用硫酸進行實驗。
以冰醋酸為催化劑，實驗時，為了防止鈦酸丁脂強烈水解，將無水乙醇按總體積分成兩部分，占總體積1/2的乙醇與鈦酸丁脂充分混合，制成原液，另1/2的無水乙醇與水及冰醋酸充分混分合后配成滴加溶液。室溫下，將滴加溶液緩慢滴入原液中，并不停地攪拌，再超聲分散，形成溶膠。將多孔性氧化鋁模板浸在溶膠中，一段時間后取出進行熱處理。
3 結果和討論
SEM 多孔性氧化鋁膜板的孔徑大約為30～50nm。
熒光光譜分析 將多孔氧化鋁膜浸入二氧化鈦的溶膠前后的熒光光譜進行對比，發現發生了變化，說明引進了新的物質。