1.分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,制备方法包括如下步骤:
1)FTO/WO3电极的制备:将预处理的WO3用蒸馏水配制WO3悬浊液;将WO3悬浊液使用刮涂法或旋涂法负载在FTO导电玻璃上,自然晾干,真空干燥过夜,于马弗炉中退火处理,得FTO/WO3电极;
2)将制备好的FTO/WO3电极浸泡在分子水平铱催化剂的甲醇溶液中过夜,取出后用去离子水冲洗,真空干燥或氮气吹干,得到分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,避光保存。
2.根据权利要求1所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,步骤1)中,所述的退火处理是,于马弗炉中,以5℃/min的速率升温至500℃,煅烧2-3h,取出后冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,所述的分子水平铱催化剂为具有四配位的分子Ir-PO3H2,其化学分子式为[(H4dphbpy)IrIII(Cp*)Cl]Cl;其中,Cp*=五甲基环戊二烯。
4.根据权利要求3所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,所述的分子水平铱催化剂Ir-PO3H2的制备方法包括如下步骤:以2,2’-联吡啶-4,4’-双磷酸二乙酯为原料,合成4,4’-二磷酸-2,2’-联吡啶H4dphbpy,再进一步与[IrIII(Cp*)(Cl2)]2二聚体反应,合成具有稳定性结构的四配位的分子水平铱催化剂Ir-PO3H2。
5.根据权利要求4所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,所述的分子水平铱催化剂Ir-PO3H2的制备方法包括如下步骤:
1)制备2,2’-联吡啶-4,4’-双磷酸二乙酯:在氮气保护下,取4,4’-二溴-2,2’-联吡啶、Pd(pph3)4、亚磷酸二乙酯和Et3N,在有机溶剂中,于80-90℃下,加热回流3-4h,冷却至室温,向反应液中加入乙醚,真空抽滤,滤液旋蒸浓缩,点板,硅胶柱层析,得2,2’-联吡啶-4,4’-双磷酸二乙酯;
2)制备4,4’-二磷酸-2,2’-联吡啶:将NaOH溶于甲醇中,在搅拌下缓慢加入2,2’-联吡啶-4,4’-双磷酸二乙酯,于45-55℃下加热搅拌6-7h,蒸发浓缩,浓缩液进行酸化至pH=2,过滤,取沉淀,真空干燥,得4,4’-二磷酸-2,2’-联吡啶;
3)制备分子水平铱催化剂Ir–PO3H2:氩气保护下,将[IrIII(Cp*)(Cl2)]2二聚体在二氯甲烷中加热到回流温度,磁力搅拌20-30分钟,加入4,4’-二磷酸-2,2’-联吡啶的二氯甲烷溶液,磁力搅拌并升温至40-50℃,回流反应10-11小时,将反应液冷却至室温,真空过滤,取沉淀,得目标产物。
6.根据权利要求5所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,所述的有机溶剂为甲苯。
7.根据权利要求5所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,按摩尔III
比,4,4’-二磷酸-2,2’-联吡啶:[Ir (Cp*)(Cl2)]2=2:1。
8.根据权利要求5所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极,其特征在于,步骤2)中,用盐酸进行酸化。
9.权利要求1所述的分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳在电解水制氧中的应用。