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一种基于TiO2@ITO的线状光电化学紫外探测器及其制备方法

2026-06-18 10:40:06 200次浏览

技术特征:

1.一种基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述预处理包括:将两个石英半管依次放入去离子水、无水乙醇和丙酮中各超声清洗5~20min,再烘干,完成预处理。

3.根据权利要求1所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,步骤2)中,分别在石英半管内壁利用磁控溅射沉积ito薄膜(4),形成ito薄膜/石英;所述磁控溅射的参数为本底真空6×10-4~8×10-4pa,工作气压0.5~2pa,ar气流速30~40ml/min,溅射时间5~15min,直流溅射,溅射功率50~150w,溅射靶材ito靶。

4.根据权利要求1所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,步骤3)中,利用浸渍-提拉法在ito薄膜/石英内壁制备tio2种子层;所述tio2@ito种子层的制备方法包括:将钛酸丁酯、乙醇和乙酸混合进行一次搅拌反应,然后加入含有聚乙烯吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、三乙醇胺和乙醇的混合溶液再进行二次搅拌反应,得到tio2@ito种子液,通过浸渍-提拉法将tio2@ito种子液置于ito薄膜/石英上,烘干,经退火处理后,得到tio2@ito种子层。

5.根据权利要求4所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,所述钛酸丁酯:乙醇:乙酸:聚乙烯吡咯烷酮:n,n-二甲基甲酰胺:三乙醇胺:乙醇的用量比为(0.5~1.5)g:(5~10)ml:(1~1.5)ml:(0.2~0.5)g:(0.5~1.5)ml:(0.5~1.5)ml:(10~20)ml;所述一次搅拌反应的时间为10~20min;所述二次搅拌反应的时间为20~40min;所述退火处理的条件为:升温至450~500℃保持1~2h后随炉冷却至室温。

6.根据权利要求1所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,步骤4)中,利用水热法在tio2@ito种子层上制备tio2纳米棒阵列(3);所述tio2@ito纳米棒阵列光阳极的制备方法包括:将覆有tio2@ito种子层的石英半管固定在载玻片上,并放置在容器中,加入草酸钛钾水溶液,封闭,进行水热反应,冷却至室温后,经清洗、烘干和退火处理,得到tio2@ito纳米棒阵列光阳极。

7.根据权利要求6所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,所述草酸钛钾水溶液的制备方法包括:将0.4~0.6g的草酸钛钾溶于10~20ml的去离子水中,并搅拌至澄清,在搅拌过程中缓慢加入3~5ml的一缩二乙二醇;所述水热反应的条件为:升温至150~200℃,保持4~7h后冷却至室温;所述退火处理的条件为:升温至450~500℃,保持1~2h后随炉冷却至室温。

8.根据权利要求1所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,步骤5)中,所述封装的方法包括:将制得的两个tio2@ito纳米棒阵列光阳极粘在一起,得到石英管光阳极(5),将对电极(1)放置在石英管光阳极(5)中间,与石英管光阳极(5)保持距离,再注入电解液(2),完成封装。

9.根据权利要求8所述的基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器的制备方法,其特征在于,所述对电极(1)为pt丝;所述电解液(2)为naoh水溶液;所述pt丝的直径为0.3~0.4mm;所述naoh水溶液的浓度为0.1~0.2m。

10.一种基于tio2@ito的线状光电化学紫外探测器,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述制备方法制得。


技术总结
本发明公开了一种基于TiO<subgt;2</subgt;@ITO的线状光电化学紫外探测器及其制备方法,属于紫外探测器技术领域。将石英管切开,得到两个石英半管,并进行预处理;在预处理后的石英半管内壁分别沉积ITO薄膜,形成ITO薄膜/石英;在ITO薄膜/石英内壁制备TiO<subgt;2</subgt;种子层,得到TiO<subgt;2</subgt;@ITO种子层;在TiO<subgt;2</subgt;@ITO种子层上制备TiO<subgt;2</subgt;纳米棒阵列,得到TiO<subgt;2</subgt;@ITO纳米棒阵列光阳极;将制得的两个TiO<subgt;2</subgt;@ITO纳米棒阵列光阳极与对电极封装,并注入电解液,得到基于TiO<subgt;2</subgt;@ITO的线状光电化学紫外探测器。该探测器提高了活性层的面积,并且线状的光电化学探测器可以探测到来自任意方向的光,制作方法简单,制备成本低廉,可以实现自供能,扩展了光电化学紫外探测器的应用范围。

技术研发人员:王有庆,仁欠卓玛,徐西琳,张苗苗,吴文轩,王泽,刘明慧,杨甜甜
受保护的技术使用者:陕西科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
文档序号 : 【 40200358 】

技术研发人员:王有庆,仁欠卓玛,徐西琳,张苗苗,吴文轩,王泽,刘明慧,杨甜甜
技术所有人:陕西科技大学

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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王有庆仁欠卓玛徐西琳张苗苗吴文轩王泽刘明慧杨甜甜陕西科技大学
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