以金屬奈米粒子修飾二氧化鈦奈米線基板之方法及其應用 METHOD FOR FORMING METAL NANOPARTICLE ON SUBSTRSTE WITH Tio NANOWIRE AND APPLICATION THEREOF
申請人· 國立中興大學 NATIONAL CHUNG HSING UNIVERSITY 臺中市南區國光路250號 TW


專利信息

專利名稱 以金屬奈米粒子修飾二氧化鈦奈米線基板之方法及其應用
公告號 I517418
公告日 2016/01/11
證書號 I517418
申請號 2014/01/09
國際專利分類號
公報卷期 43-02
發明人 林寬鋸 LIN, KUAN JIUH; 顏吟赬 YEN, YIN CHENG; 陳柏宏 CHEN, PO HUNG; 陳昭安 CHEN, JAU AN
申請人 國立中興大學 NATIONAL CHUNG HSING UNIVERSITY 臺中市南區國光路250號 TW
代理人 蔡坤旺
優先權
參考文獻 TW201135944A; US2008/0041446A1
審查人員 陳建銘

專利摘要

本發明揭露一種以金奈米粒子修飾二氧化鈦奈米線基板之方法,係以水熱法於一可透光基板上形成二氧化鈦奈米線,該二氧化鈦奈米線為鈦銳鈦礦或金紅石型態,長度為100~1000nm,寬度為5~50nm。再於二氧化鈦奈米線基板表面濺鍍一金屬層,如金、銀或銅。最後以300~800℃的溫度鍛燒,使該金屬層形成直徑約5~50nm大小的金屬奈米粒子。製成之基板可應用於染料敏化太陽能電池上,其光電轉換效率表現與其電化學特性皆有提升。透過四氯化鈦處理金修飾二氧化鈦基板,其光電轉換效率更可達9.73%,較一般FTO基板足足提升了55.76%。


專利範圍

1.一種以金屬奈米粒子修飾二氧化鈦奈米線基板之方法,包括下列步驟:(1)以水熱法於一可透光基板上形成二氧化鈦奈米線,該二氧化鈦奈米線為鈦銳鈦礦或金紅石型態,長度為100~1000nm,寬度為5~50nm,該可透光基板透明導電玻璃;(2)於步驟(1)的二氧化鈦奈米線基板表面濺鍍一金屬層,該金屬係選自金、銀、銅及其混合物所組之群;及(3)將步驟(2)鍍有金屬層的二氧化鈦奈米線基板以300~800℃的溫度鍛燒,使該金屬層形成直徑約5~50nm大小的金屬奈米粒子。 2.如請求項1之方法,其中步驟(1)係於該可透光基板的至少一表面鍍上一鈦金屬層,再置於50~100℃鹼性水溶液中進行水熱反應,以形成銳鈦礦型態的二氧化鈦奈米線結構。 3.如請求項1之方法,其中步驟(1)係將鹽酸、丁酮與鈦酸四丁酯混合配置成前驅物溶液,再將該可透光基板與該前驅物溶液以水熱法在150~250℃下反應,以形成金紅石型態的二氧化鈦奈米線結構。 4.如請求項1之方法,其中步驟(2)的濺鍍靶材係選自Au、Au/Al、Au/As、Au/Ag、Au/Be、Au/Ge、Au/Pd、Au/Ni、Au/Sb、Au/Sn、Au/Zn、Au/Ge/Ni、Au/Ni/Ti、Ag、Ag/Al、Ag/Cr、Ag/Cu、Ag/Mg、Ag/Pd、Ag/S、Ag/Se、Ag/Pd/Cu、Ag/Cu/C、Ag/In/Sb/Te、Cu、Cu/Al、Cu/Ag、Cu/Be、Cu/Cr、Cu/In、Cu/Ga、Cu/Mn、Cu/Nb、Cu/Ni、Cu/P、Cu/V、Cu/Se、Cu/S、Cu/Te、Cu/Zn、Cu/Zr、Cu/Mn/Sn、Cu/Ni/Mn、Cu/In/Ga、Cu/In/Se、CuO、Cu2O、CuS、CuInO2、CuAlO2、Ga、GaN、GaAs、CeO2、MgO、NiO、SnO及ZnO所組之群。 5.如請求項1之方法,其中步驟(2)的金屬層厚度為約1~10nm。 6.如請求項1之方法,其中步驟(3)的金屬奈米粒子的直徑約為11nm。 7.如請求項1之方法,其中步驟(3)的加熱方式為(真空)高溫爐、微波、電漿或(雷射)光源。 8.一種以金屬奈米粒子修飾之二氧化鈦奈米線基板,係以如請求項1之方法所製成。 9.一種製造染料敏化太陽能電池之工作電極之方法,包括:(4)於一以金屬奈米粒子修飾之二氧化鈦奈米線基板的表面,使用網版印


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