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专利号: 2020111075948
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将盐酸、乙二醇按一定比例配成水溶液,搅拌均匀后缓慢滴入钛酸四丁酯,再继续搅拌后转移至水热反应釜中,将导电玻璃(FTO)放置于反应液中进行水热反应,冷却至室温,取出后清洗、干燥,热处理,得到TiO2膜;

(2)将TiO2膜置于四氯化钛水溶液中浸泡进行改性,取出后清洗,干燥,热处理,得到分支状TiO2光阳极;

(3)然后在分支状TiO2光阳极上先修饰Al2O3钝化层,再通过电沉积法将NiOOH修饰至超薄Al2O3层钝化的分支状TiO2光阳极表面,得到修饰分支状TiO2光阳极。

2.根据权利要求1所述修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于,修饰步骤具体为:(1)将制备的分支状TiO2光阳极通过浸泡氯化铝溶液和热处理,得到超薄的Al2O3钝化的分支状TiO2光阳极;

(2)将一定质量硫酸镍配置成水溶液,用NaOH调节pH,氮气吹扫后得到电解液,以超薄Al2O3层钝化的分支状TiO2光阳极为工作电极,铂片为对电极,Ag/AgCl为参比电极构成三电极体系,采用恒电位法进行沉积,沉积温度为60~80℃,沉积时间为70~90s,待沉积后,取出工作电极,经去离子水清洗、干燥,得到超薄Al2O3层钝化的NiOOH修饰分支状TiO2光阳极。

3.根据权利要求1所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述去离子水、乙二醇、盐酸的体积比为10:0~1:10;钛酸四丁酯与去离子水、乙二醇、盐酸混合物的体积比为1:70。

4.根据权利要求1所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:步骤(1)水热反应条件为150℃,恒温保持4~8h,升温速率控制为2~5℃/min。

5.根据权利要求1所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:步骤(1)热处理条件为450℃,恒温保持0.5~1h,升温速率控制为1~5℃/min。

6.根据权利要求1所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:步骤(2)四氯化钛水溶液浓度为0.2M,浸泡时间12~24h;步骤(2)热处理条件为450℃,恒温保持10~

20min,升温速率控制为1~10℃/min。

7.根据权利要求2所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:步骤(1)中三氯化铝浓度为10mM,浸泡时间1~5min;浸泡后热处理条件为200℃,恒温保持20~40min,升温速率控制为5~10℃/min。

8.根据权利要求2所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中硫酸镍浓度为0.1M,NaOH调节pH至6.8~7.2。

9.根据权利要求2所述的修饰分支状TiO2光阳极的制备方法,其特征在于:恒电位法进行沉积的沉积电位为1V~1.4V。