专利名称：一种纳米管薄膜光电极的制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体光电催化技术领域，尤其是一种纳米管薄膜光电极的制备
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背景技术：
近年来，半导体纳米材料光催化的研究得到了广泛的关注。尤其在环境污染控制领域，由于纳米二氧化钛对诸多环境污染物有显著的光催化降解作用，光催化已发展成为新型的环境污染治理技术。二氧化钛因其具有催化活性高、性质稳定耐腐蚀和无毒等优点，成为光催化剂研究的热点。但由于二氧化钛自身的一些问题，比如其只能吸收波长小于387纳米的光，无法利用占太阳光主要能量的可见光部分，光电转化效率不高，以及催化剂使用 中的固定化问题等，对其进行改性的技术常见的有磁控反应溅射法、高温氮化(氧化)法和液相反应法等。磁控反应溅射法需借助特殊仪器设备来完成，设备昂贵；高温氮化(氧化)法需要在高温条件下完成，能耗大；液相反应法则工序繁多，操作复杂。
发明内容本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种高可见光响应型的纳米管薄膜光电极的制备装置。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案这种纳米管薄膜光电极的制备装置，包括直流稳压电源，直流稳压电源连有作为阳极的钛板和作为阴极的镍板，钛板和镍板设于含有电解液的容器内。作为优选，所述容器内设有磁力搅拌子，温度计和pH计。实用新型有益的效果是实用新型有益的效果是一、采用阳极氧化法制备非金属氟、稀土钕共掺杂二氧化钛纳米管薄膜，工艺简单，成本低，易于控制；二、纳米管的结构具有较高的活性比表面积，能够有效的提高光电转化效率；三、非金属氟、稀土钕共掺杂的样品具有很高的可见光活性；四、可用于太阳能利用、光电转化以及环境领域的有机污染物的降解。
图I是本实用新型的结构示意图；附图标记说明钛板1，镍板2，温度计3，pH计4，磁力搅拌子5，直流稳压电源6。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明实施例如图1，一种纳米管薄膜光电极的制备装置，制备时，将一定面积的钛板I(纯度99. 60%)用金相砂纸磨抛至表面无划痕，然后放入丙酮中超声清洗，再用蒸馏水超声清洗，置于空气中干燥。电化学实验时采用量程为0-30V的稳压直流电源6，阳极为钛板1，镍板2作阴极，电解液采用不同配比的硫酸/磷酸+HF电解液，另外也可根据需要添加其他物质作为电解液成分。阳极氧化在室温下利用磁力搅拌子5进行磁力搅拌，温度可通过温度计3监测。实验结束后，样品用蒸馏水清洗，置于空气中干燥。具体包括以下步骤1)将纯钛片磨抛至表面无划痕，用丙酮和去离子水超声清洗，干燥；2)将O. 025MNd (NO3) 3+0· 2wt%HF与水配制成电解液，调节pH值为2. 5-4. 5，利用pH计4监测，以钛片I为阳极，镍板2作阴极，在5-25V稳压直流电源下，磁力搅拌氧化30-120分钟，取出用去离子水冲洗，氮气氛围干燥，得到无定型二氧化钛纳米管。该制备方法中，通过改变阳极氧化的电压和电解液的PH值可以控制纳米管的管径；通过改变氧化时间可以控制纳米管的管长；改变电解液浓度可以得到不同的钕、氟掺杂浓度。二氧化钛纳米管具有较高的活性比表面积，从而具有较高的光催化活性；而非金属钕、氟的掺杂，无论在理论计算还是实验研究中都表现出更好的可见光响应以及更高的光生载流子的分离效率。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变·换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种纳米管薄膜光电极的制备装置，包括直流稳压电源(6)，其特征是直流稳压电源(6)连有作为阳极的钛板(I)和作为阴极的镍板(2)，钛板(I)和镍板(2)设于含有电解液的容器内。
2.根据权利要求I所述的纳米管薄膜光电极的制备装置，其特征是所述容器内设有磁力搅拌子(5)。
3.根据权利要求I所述的纳米管薄膜光电极的制备装置，其特征是所述容器内设有温度计(3)。
4.根据权利要求I所述的纳米管薄膜光电极的制备装置，其特征是所述容器内设有pH计⑷。
专利摘要本实用新型涉及一种纳米管薄膜光电极的制备装置，包括直流稳压电源，直流稳压电源连有作为阳极的钛板和作为阴极的镍板，钛板和镍板设于含有电解液的容器内。实用新型有益的效果是实用新型有益的效果是一、采用阳极氧化法制备非金属氟、稀土钕共掺杂二氧化钛纳米管薄膜，工艺简单，成本低，易于控制；二、纳米管的结构具有较高的活性比表面积，能够有效的提高光电转化效率；三、非金属氟、稀土钕共掺杂的样品具有很高的可见光活性；四、可用于太阳能利用、光电转化以及环境领域的有机污染物的降解。
文档编号C25D11/26GK202688483SQ201220325069
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者陈秀琴 申请人:浙江建设职业技术学院