CN108751736A - 一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法 - Google Patents

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史慧慧
于京华
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Abstract

本发明公开了一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法，多孔赤铁矿纳米棒阵列相对于赤铁矿纳米棒阵列具有更大的比表面积，能够提高对太阳光的吸收效率，进而改善赤铁矿的光电性能。

Description

一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法
技术领域
本发明涉及材料合成领域，更具体的说是一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法。
背景技术
氧化铁，俗称“赤铁矿”，是一种广泛分布于地表的常见铁氧化物。一种具有可见光响应的半导体材料，赤铁矿禁带宽度为1.9～2.2 eV，可吸收超过20%的太阳光，同时，纳米级别的赤铁矿具有化学性质更稳定、催化活性高，还具有耐光、对紫外线屏蔽等性能。因此纳米级赤铁矿被广泛用于化学催化，光催化环境处理，锂离子电池、超级电容器材料以及临床医疗等方面。另外，赤铁矿纳米材料的形貌和尺寸对其性能有很大的影响，因此，关于不同形貌的赤铁矿纳米结构的合成以及性能研究引起了广泛关注。
发明内容
本发明提供了一种利用水热法在导电基体上制备多孔赤铁矿纳米棒阵列的方法，多孔纳米棒阵列具有更大的光吸收面积，较快的电子传输速率，极大地提高光电性能。该多孔赤铁矿纳米棒阵列的制备方法为：
（1）配置赤铁矿生长液；
（2）利用导电玻璃作为基底（长1cm，宽5 cm），利用水热法在导电玻璃表面制备多孔赤铁矿纳米棒阵列。
本发明所述的导电玻璃为氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃。
本发明所述的赤铁矿生长液配置过程如下：首先将0.4-0.8g六水合氯化铁与0.85-1.7g硝酸钠混合溶于50-100 mL水溶液中，超声30min，随后用浓盐酸调节pH至1.5，随后向混合溶液通氧气30min，得到赤铁矿生长液。
本发明所述多孔赤铁矿纳米棒阵列的制备过程如下：首先将FTO导电玻璃分别置于丙酮、乙醇和二次水中各自超声10 min清洗，将4片上述处理的FTO导电玻璃导电面向下放入100 mL高压釜中，将配置的赤铁矿生长液转入高压釜，置于90-120℃烘箱内反应3-6h，反应完毕冷却至室温，用二次水冲洗，然后在60℃下干燥，干燥完毕置于550℃马弗炉中煅烧4h，升温速率为5 ℃/min，反应完毕得到多孔赤铁矿纳米棒阵列。
本发明的有益效果：
（1）制备多孔赤铁矿纳米棒阵列，具有更大的表面积改善太阳光吸收效率，提高光电性能。
说明书附图
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细描述
图1为多孔赤铁矿纳米棒阵列的扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1：多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成
（1）赤铁矿生长液的配置：首先将0.8g六水合氯化铁与1.7g硝酸钠混合溶于100 mL水溶液中，超声30min，随后用浓盐酸调节pH至1.5，随后向混合溶液通氧气30min，得到赤铁矿生长液。
（2）多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成：首先将FTO导电玻璃分别置于丙酮、乙醇和二次水中各自超声10 min清洗，将4片上述处理的FTO导电玻璃导电面向下放入100 mL高压釜中，将配置的赤铁矿生长液转入高压釜，置于100 ℃烘箱内反应6h，反应完毕冷却至室温，用二次水冲洗，然后在60℃下干燥，干燥完毕置于550℃马弗炉中煅烧4h，升温速率为5 ℃/min，反应完毕得到多孔赤铁矿纳米棒阵列。

Claims (4)

1.一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法，其特征是包括以下步骤：
（1）赤铁矿生长液的配置；
（2）水热法在导电基底表面合成多孔赤铁矿纳米棒阵列。
2.根据权利要求1所述一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法，赤铁矿生长液的配置方法为：首先将0.8g六水合氯化铁与1.7g硝酸钠混合溶于100 mL水溶液中，超声30min，随后用浓盐酸调节pH至1.5，随后向混合溶液通氧气30min，得到赤铁矿生长液。
3.根据权利要求1所述一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法，所用的导电基底为氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃。
4.根据权利要求1所述一种多孔赤铁矿纳米棒阵列的合成方法，利用水热法在导电基底表面合成多孔赤铁矿纳米棒阵列方法为：首先将FTO导电玻璃分别置于丙酮、乙醇和二次水中各自超声10 min清洗，将4片上述处理的FTO导电玻璃导电面向下放入100 mL高压釜中，将配置的赤铁矿生长液转入高压釜，置于100 ℃烘箱内反应6h，反应完毕冷却至室温，用二次水冲洗，然后在60℃下干燥，干燥完毕置于550℃马弗炉中煅烧4h，升温速率为5 ℃/min，反应完毕得到多孔赤铁矿纳米棒阵列。
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