本發(fā)明涉及一種特殊微觀形貌結(jié)構(gòu)的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜及其制備方法與應(yīng)用，屬于半導(dǎo)體納米復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，可適用于太陽能電池光陽極或光催化劑降解染料污水。

背景技術(shù)：
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隨著能源和環(huán)境問題的不斷升級，人們對新型能源的需求量也日益增長。太陽能作為儲量巨大的綠色能源，它的利用和轉(zhuǎn)化成為了熱門研究領(lǐng)域，新型環(huán)境友好半導(dǎo)體復(fù)合材料符合當(dāng)今時代的發(fā)展，且備受關(guān)注，開發(fā)利用環(huán)境友好的半導(dǎo)體復(fù)合材料對于人類的可持續(xù)發(fā)展有著重要的經(jīng)濟(jì)及社會意義，同時也是一項具有極大挑戰(zhàn)性的研究工作。

二氧化鈦可以有效地將太陽能轉(zhuǎn)換成電能或者化學(xué)能，具有清潔、溫和、高效、穩(wěn)定等優(yōu)點。為了克服二氧化鈦禁帶寬度大、激發(fā)電荷容易復(fù)合等不足，必須解決兩個技術(shù)難題：(1)二氧化鈦的禁帶寬度(～3.2eV)決定了它只能被小于380nm的紫外光所激發(fā)，而小于380nm的紫外光這部分能量只占到達(dá)地球表面太陽輻射的5％左右，因此需要拓寬二氧化鈦對光譜的響應(yīng)范圍，提高太陽能特別是可見光區(qū)的利用率；(2)電荷載體間的快速復(fù)合導(dǎo)致量子產(chǎn)率通常不高于20％，這就使得太陽能的實際利用率只有約1％，所以提高光生電子和空穴對的有效分離、抑制復(fù)合也是提高二氧化鈦光電轉(zhuǎn)化效率的必要手段。在二氧化鈦表面沉積鈣鈦礦是提高光量子效率的一種有效方法。鈦酸鍶(SrTiO₃)是一種典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體，其禁帶寬度為3.2eV，是除了二氧化鈦之外的另一類具有較大應(yīng)用潛力的半導(dǎo)體光電材料，能夠與二氧化鈦很好地匹配。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜及其制備方法與應(yīng)用。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一種鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，其特征在于鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管呈高度有序定向排列，管內(nèi)徑平均尺寸為40～100nm，管長為1～2μm，鈦酸鍶納米粒子均勻分布在納米管的表面，結(jié)晶相為鈣鈦礦型，尺寸為1～100nm。

所述鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜中的二氧化鈦屬于金紅石型。

一種鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜的制備方法，采用三步水熱法在導(dǎo)電玻璃基底上直接生長制得，按照如下步驟操作：

第一步，室溫下將去離子水與濃度為36％-38％的鹽酸按照體積比為1∶6-6∶1混合均勻后取30mL，加入0.1-1mL鈦源前驅(qū)體，攪拌均勻得透明澄清溶液，倒入放有傾斜的導(dǎo)電玻璃片的反應(yīng)釜中，導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電面向下，放入烘箱中進(jìn)行水熱反應(yīng)，加熱溫度為80～240℃，加熱時間為1～12小時，待反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；所述鈦源前驅(qū)體是四氯化鈦、鈦酸正丁酯、四異丙醇鈦中的一種、兩種或三種，液相；

第二步，將步驟一制得的長有二氧化鈦納米棒陣列薄膜的導(dǎo)電玻璃片傾斜放入反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，室溫下將去離子水與濃度為36％-38％的鹽酸按照體積比為1∶6～6∶1混合均勻后取30mL，倒入反應(yīng)釜，再放入烘箱加熱，進(jìn)行水熱反應(yīng)，加熱溫度為80～240℃，加熱時間為0.5～12小時，待反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；

第三步，將步驟二制得的長有二氧化鈦納米管陣列薄膜的導(dǎo)電玻璃片以二氧化鈦納米管陣列薄膜面向下傾斜放入反應(yīng)釜中，再把30mL10^-7～10^-2mol/L的氫氧化鍶溶液放入反應(yīng)釜中，調(diào)整pH值范圍為8-14，再放入烘箱加熱，進(jìn)行水熱反應(yīng)，加熱溫度為100～240℃，加熱時間為1～24小時，反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，并用去離子水反復(fù)洗滌至其表面無反應(yīng)物殘留，室溫下自然干燥；

第四步，將步驟三制得的長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜的導(dǎo)電玻璃片轉(zhuǎn)移至瓷舟中并將瓷舟放入高溫爐中進(jìn)行煅燒處理，煅燒溫度為300～600℃，時間為1～12小時；

第五步，待反應(yīng)完成后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到表面有鈣鈦礦型鈦酸鍶納米顆粒負(fù)載的二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜。

本發(fā)明的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜的應(yīng)用，在模擬太陽輻射光照下染料污水脫色降解，能夠作為陽極材料進(jìn)行太陽能電池的組裝，或者作為光催化劑用于光解水制氫和有機(jī)污染物的光催化降解。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：1、合成鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜所需試劑低毒或無毒，合成過程溫和，對環(huán)境友好；2、二氧化鈦納米管陣列薄膜制備過程中，反應(yīng)溫度與時間調(diào)整方法簡單，有效地控制了二氧化鈦納米管的形狀大?。?、氫氧化鍶濃度的改變有效地調(diào)控了鈦酸鍶粒子的均勻性；4、產(chǎn)品煅燒過程中，溫度與時間調(diào)控范圍寬，簡單易操作；5、納米管結(jié)構(gòu)的二氧化鈦的比表面積大，利于鈦酸鍶的沉積；6、采用三步水熱法原位合成，具有簡單易控、高選擇性、高產(chǎn)率、節(jié)省能源等優(yōu)點，符合當(dāng)今社會綠色化學(xué)發(fā)展的要求。組裝成太陽能電池可以提高光陽極對太陽光的捕捉能力，提高光電轉(zhuǎn)化效率。

附圖說明：

圖1為鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜在合成過程中二氧化鈦納米棒、二氧化鈦納米管、鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜掃描電鏡圖片；

圖3為不同氫氧化鍶溶液濃度合成的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜在模擬太陽光照射下的電流-電壓曲線。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

實施例1、

以鈦酸正丁酯為鈦源前驅(qū)體，濃鹽酸為刻蝕劑，氫氧化鍶溶液為鍶源通過水熱法制備鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，操作步驟如下：

(1)、將濃度為36.5％的鹽酸與去離子水分別按照體積比為1:6，1:4，1:2，1:1，2：1，4:1，6∶1的比例配制30mL的混合溶液，磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

(2)、取一片F(xiàn)TO(摻氟氧化錫)導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，放入烘箱中150℃水熱反應(yīng)4h，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；

(3)、室溫下將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水混合攪拌5min后，為反應(yīng)液待用，取一片長有二氧化鈦納米棒陣列FTO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，再放入烘箱加熱，150℃水熱反應(yīng)2.5h，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；

(4)、量取30mL濃度為10^-5 mol/L的氫氧化鍶澄清溶液，然后用氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為12，留作反應(yīng)液，待用；

(5)、將長有二氧化鈦納米管陣列薄膜的FTO玻璃，以二氧化鈦納米管陣列薄膜面向下傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，倒入上述反應(yīng)液，放入烘箱中150℃反應(yīng)12小時，反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，并用去離子水反復(fù)洗滌至其表面無反應(yīng)物殘留，室溫下自然干燥；

(6)、將長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜FTO導(dǎo)電玻璃片轉(zhuǎn)移至瓷舟中并將瓷舟放入高溫爐中進(jìn)行煅燒處理3小時，煅燒溫度為450℃；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第一步水熱反應(yīng)時反應(yīng)底物中濃鹽酸與去離子水不同比例制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜在合成過程中二氧化鈦納米棒、二氧化鈦納米管、鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖1中A為棒狀的二氧化鈦納米棒、圖1中B為二氧化鈦納米棒經(jīng)濃鹽酸刻蝕后得到的管狀結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米管，圖1中C為加入氫氧化鍶溶液反應(yīng)后得到的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管。其中，1為FTO導(dǎo)電玻璃，2為鈦酸鍶納米粒子。從A到B箭頭表示刻蝕過程，從B到C箭頭表示加入氫氧化鍶溶液后的反應(yīng)過程。

本發(fā)明方法制得的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜掃描電鏡圖片如圖2所示。

鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管呈高度有序定向排列，管內(nèi)徑平均尺寸為40～100nm，管長為1～2μm，鈦酸鍶納米粒子均勻分布在納米管的表面，結(jié)晶相為鈣鈦礦型，尺寸為1～100nm。鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜中的二氧化鈦屬于金紅石型。

實施例2、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中分別加入0.1mL，0.2mL，0.4mL，0.6mL，0.8mL，1.0mL的鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

步驟(2)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第一步水熱反應(yīng)時反應(yīng)底物中不同鈦酸正丁酯使用量制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例3、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

(2)、取一片F(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液全部轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，放入烘箱中分別在80℃，120℃，150℃，180℃，210℃，240℃下水熱反應(yīng)4小時，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，烘干待用；

步驟(3)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第一步水熱反應(yīng)時不同反應(yīng)溫度條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例4、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

(2)、取一片F(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液全部轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，放入烘箱中在150℃水熱反應(yīng)1～12小時，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，烘干待用；

步驟(3)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第一步水熱反應(yīng)時不同反應(yīng)時間條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例5、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

(2)、取一片F(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，放入烘箱中150℃水熱反應(yīng)4h，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；

(3)、將36.5％濃鹽酸與去離子水分別按照體積比為1∶6，1∶4，1∶2，1∶1，2：1，4∶1，6∶1的比例配制30mL的混合溶液，磁力攪拌器攪拌5min后作為反應(yīng)液，待用，取一片長有二氧化鈦納米棒陣列FTO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，再放入烘箱加熱，150℃水熱反應(yīng)2.5小時，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，烘干待用；

(4)、量取30mL濃度為10^-5 mol/L的氫氧化鍶澄清溶液，然后用氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為12，留作反應(yīng)液，待用；

(5)、將長有二氧化鈦納米管陣列薄膜的FTO玻璃，以二氧化鈦納米管陣列薄膜面向下傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，倒入上述反應(yīng)液，放入烘箱中150℃反應(yīng)12小時，反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，并用去離子水反復(fù)洗滌至其表面無反應(yīng)物殘留，室溫下自然干燥；

(6)、將長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜FTO導(dǎo)電玻璃片轉(zhuǎn)移至瓷舟中并將瓷舟放入高溫爐中進(jìn)行煅燒處理3小時，煅燒溫度為450℃；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第二步水熱反應(yīng)時反應(yīng)底物中濃鹽酸與去離子水不同比例制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例6、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

(2)、取一片F(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，放入烘箱中150℃水熱反應(yīng)4h，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；

(3)將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水混合攪拌5min后，作為反應(yīng)液，待用；取一片長有二氧化鈦納米棒陣列FTO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，再放入烘箱加熱，分別在80℃，120℃，150℃，180℃，210℃，240℃下水熱反應(yīng)2.5小時，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，烘干待用；

步驟(4)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第二步水熱反應(yīng)時不同溫度條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例7、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

(2)、取一片F(xiàn)TO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，放入烘箱中150℃水熱反應(yīng)4h，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，干燥后待用；

(3)將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水混合攪拌5min后，作為反應(yīng)液，待用；取一片長有二氧化鈦納米棒陣列FTO導(dǎo)電玻璃，傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，導(dǎo)電面向下，將反應(yīng)液倒入高壓反應(yīng)釜中，再放入烘箱加熱，150℃水熱反應(yīng)0.5～12小時，待反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出FTO導(dǎo)電玻璃，用去離子水沖洗干凈，烘干待用；

步驟(4)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第二步水熱反應(yīng)時不同時間條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例8、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

步驟(2)～(4)同實施例1；

(5)、將長有二氧化鈦納米管陣列薄膜的FTO玻璃，以二氧化鈦納米管陣列薄膜面向下傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，倒入步驟(4)中的反應(yīng)液，放入烘箱中分別在100℃，120℃，140℃，160℃，180℃，200℃，220℃，240℃加熱12小時，反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，并用去離子水反復(fù)洗滌至其表面無反應(yīng)物殘留，室溫下自然干燥；

(6)、將長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜FTO導(dǎo)電玻璃片轉(zhuǎn)移至瓷舟中并將瓷舟放入高溫爐中進(jìn)行煅燒處理3小時，煅燒溫度為450℃；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第三步水熱反應(yīng)時不同反應(yīng)溫度條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例9、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

步驟(2)～(4)同實施例1；

(5)、將長有二氧化鈦納米管陣列薄膜的FTO玻璃，以二氧化鈦納米管陣列薄膜面向下傾斜放入高壓反應(yīng)釜中，倒入步驟(4)中的反應(yīng)液，放入烘箱中150℃加熱1-24小時，反應(yīng)完畢后，將高壓反應(yīng)釜取出，自然冷卻至室溫，取出導(dǎo)電玻璃，并用去離子水反復(fù)洗滌至其表面無反應(yīng)物殘留，室溫下自然干燥；

(6)、將長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜FTO導(dǎo)電玻璃片轉(zhuǎn)移至瓷舟中并將瓷舟放入高溫爐中進(jìn)行煅燒處理3小時，煅燒溫度為450℃；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第三步水熱反應(yīng)時不同反應(yīng)時間條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例10、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

步驟(2)～(3)同實施例1；

(4)、分別量取30mL不同濃度的氫氧化鍶(10^-2-10^-7 mol/L)澄清溶液，然后用氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為12，留作反應(yīng)液，待用；

步驟(5)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，得到第三步水熱反應(yīng)時反應(yīng)底物中不同濃度的氫氧化鍶溶液制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例11、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

步驟(2)～(3)同實施例1；

(4)、量取30mL上述步驟中濃度為10^-5 mol/L的氫氧化鍶澄清溶液，然后用氫氧化鈉或者氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)該溶液pH值分別為8，9，10，11，12，13，14，待用；

步驟(5)～(6)同實施例1；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到第三步水熱反應(yīng)時反應(yīng)底物中不同酸堿度下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例12、

(1)、將15mL 36.5％濃鹽酸與15mL去離子水磁力攪拌器攪拌5min后，向其中加入0.6mL鈦酸正丁酯，攪拌15min后，得到透明澄清溶液，作為反應(yīng)液，待用；

步驟(2)～(5)同實施例1；

(6)、將長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜FTO導(dǎo)電玻璃轉(zhuǎn)移至瓷舟并將瓷舟放入馬弗爐中，分別在300℃，350℃，400℃，450℃，500℃，550℃，600℃下煅燒3小時；

(7)、反應(yīng)結(jié)束后，隨爐冷卻至室溫，取出瓷舟，得到不同煅燒溫度條件下制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜，并避光保存。

實施例13、

本發(fā)明還提供上述制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜的用途，用作染料敏化太陽能電池陽極材料，在模擬光源的照射下有光電流產(chǎn)生。光源為強(qiáng)度為100mW/cm²的氙燈(150W，Newport 96000)，其中長有鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜的FTO導(dǎo)電玻璃為工作電極，鍍鉑FTO導(dǎo)電玻璃作對電極，使用CsSnI_2.95F_0.05作固體電解質(zhì)，染料為N719，常溫下測試。入射光照垂直于光陽極，光照面積0.50cm²，電流-電壓曲線測試在電化學(xué)工作站(上海辰華儀器公司，CHI760D)上進(jìn)行。

以實施例10制備的鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜作為太陽能電池陽極材料，考察在模擬太陽輻射光照下，在第三步水熱反應(yīng)時不同氫氧化鍶濃度制備鈦酸鍶-二氧化鈦復(fù)合納米管陣列薄膜的光電流響應(yīng)情況。如附圖3所示，不同氫氧化鍶濃度下合成的該復(fù)合薄膜都有光電流響應(yīng)，說明該復(fù)合薄膜具有光能向電能轉(zhuǎn)化的特性。隨著氫氧化鍶溶液濃度的不斷提高，光電流密度有先變大、再變小的趨勢。