[發明專利]一種非金屬摻雜鈦基薄膜電極、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201110396851.9
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102491459A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 陶霞;李昕;陳建峰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種非金屬摻雜鈦基薄膜電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)非金屬摻雜TiO₂顆粒的制備：將非金屬元素的單質或化合物與異丙醇鈦超聲混合，所得混合溶液中摻雜的非金屬元素的單質或化合物與鈦摩爾比為0.01～0.3∶1；在空氣條件下，將所得混合物10～100℃恒溫持續攪拌24～48小時直到混合物成為粉末狀態；之后將粉末置于馬弗爐中200～600℃焙燒1～6小時，即得到納微尺寸的非金屬摻雜TiO₂顆粒；

2)TiO₂納晶乳狀液體的制備：在持續攪拌中，將乙酸滴入異丙醇鈦中，10～60分鐘后倒入去離子水中加熱至50～200℃并持續攪拌10～60分鐘，加入硝酸調節pH值至4～1，再于100～250℃加熱2～20小時，得到TiO₂納晶的乳狀液體，其中，TiO₂的固含量為5～30％；

3)非金屬摻雜TiO₂薄膜電極的制備：步驟1)制備的非金屬摻雜TiO₂顆粒、造孔劑與步驟(2)所得TiO₂納晶的乳狀液體混合并研磨分散均勻后，加入溶劑調節濃度，得到TiO₂的總固含量為5～30％的漿料；通過涂覆法將漿料均勻涂敷在導電基底上并在室溫下干燥，之后將薄膜在50～600℃下進行熱處理0.2～3小時，得到非金屬摻雜鈦基薄膜電極。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的非金屬元素的單質或化合物為葡萄糖、蔗糖、碘單質、碘鹽、溴鹽、氯鹽、硫化物。

3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的造孔劑包括聚乙二醇、纖維素鈉。

4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑為無水乙醇、去離子水或無水乙醇與去離子水的混合溶液。

5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述導電基底為FTO導電玻璃、ITO導電玻璃、柔性導電基底、鉑片、鋁片或鐵片。?

6.權利要求1-5所述的任一方法所制備的非金屬摻雜鈦基薄膜電極。

7.權利要求6的任一非金屬摻雜鈦基薄膜電極用于光電催化降解水中污染物，所述的污染物包括染料、酚類、醛類、藥物或重金屬離子。?