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专利号: 2021103725703
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于α型氧化铁蠕虫状纳米结构阵列的光阳极的水热制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将清洗后的FTO玻璃以导电面朝下的方式置于反应釜内胆中,加入前驱体溶液后进行水热反应,在FTO玻璃的导电面形成钛掺杂的羟基氧化铁纳米阵列,所述前驱体溶液为FeCl3·6H2O的水溶液与TiCl4的乙醇溶液形成的混合溶液;

(2)将步骤(1)中获得的产物进行水洗和真空干燥,再在空气氛围中进行高温煅烧,获得钛掺杂α型氧化铁蠕虫状纳米结构阵列光阳极;

(3)将步骤(2)获得的产物再次置于装有盐酸盐多巴胺与硝酸钴的混合溶液的反应釜内胆中进行水热反应,反应结束后进行水洗并真空干燥,即可得到四氧化三钴纳米颗粒修饰的钛掺杂的α型氧化铁蠕虫状纳米结构阵列光阳极。

2.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的FTO玻璃清洗的具体操作为:先将FTO玻璃在丙酮中超声清洗15~20min,接着在乙醇中超声清洗15~

20min,然后在水中超声清洗15~20min,最后用氮气吹干即可。

3.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的FeCl3·6H2O的水溶液中FeCl3·6H2O的浓度为0.15~0.3mM,TiCl4的乙醇溶液中TiCl4与乙醇的体积比为1~3:100。

4.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述水热反应的温度为100~150℃、反应时间为2~6h。

5.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述真空干燥的温度为60~80℃,干燥时间为18~24h。

6.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述高温煅烧的具体条件步骤为:以5~10℃/min的升温速度升温至540~580℃,煅烧1h,然后以20℃/min的升温速度升温至720~740℃,煅烧10~30min即可。

7.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述水热反应的温度为150~200℃、反应1~2h。

8.根据权利要求1所述的水热制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述混合溶液中多巴胺的浓度为0.3~0.6mg/mL、硝酸钴的浓度为0.8~1.2mM。

9.根据权利要求1~8任一项所述的水热制备方法制备得到的基于α型氧化铁蠕虫状纳米结构阵列的光阳极。

10.权利要求9所述的基于α型氧化铁蠕虫状纳米结构阵列的光阳极在光电化学水分解中的应用。