[發(fā)明專利]金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極及其制備方法和光電解水制氫應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310264438.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103354283A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞏金龍;蘇鳳莉;王拓;呂睿;張鵬;盧健偉;馬新賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;B82B3/00;H01G9/04;H01G9/20;H01G9/042
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極，包括襯底上的樹(shù)枝狀TiO₂納米棒陣列，其特征在于，

所述襯底為FTO導(dǎo)電玻璃；

所述組成樹(shù)枝狀TiO₂納米棒陣列的所述TiO₂納米棒包括主干納米棒，所述主干納米棒表面密布有樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)，所述樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)表面均勻負(fù)載有金納米粒子；

所述主干納米棒的直徑為100-300nm，長(zhǎng)度為1.5-3μm；

所述樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)的直徑為10-20nm，長(zhǎng)度為50-100nm；

所述金納米粒子的直徑為5-20nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極，其特征在于，

所述主干納米棒的直徑為150-200nm，長(zhǎng)度為2-2.4μm；

所述分枝狀結(jié)構(gòu)的直徑為10-20nm，長(zhǎng)度為50-80nm；

所述金納米粒子的直徑為5-10nm。

3.一種如權(quán)利要求1所述金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極的制備方法，其特征在于，該方法按照以下步驟進(jìn)行：

配制鈦源前驅(qū)體溶液；以FTO導(dǎo)電玻璃為基底，加入所述鈦源前驅(qū)體溶液，通過(guò)水熱合成法制備TiO₂納米棒陣列；洗滌，干燥；

配制濃度為0.1M-0.3M的TiCl₄水溶液；以所述TiO₂納米棒陣列為模板，通過(guò)化學(xué)水浴沉積法制得樹(shù)枝狀TiO₂納米棒陣列；煅燒；

配制濃度為0.3mM-2.0mM的HAuCl₄水溶液，以所述樹(shù)枝狀TiO₂納米棒陣列為基底，通過(guò)紫外光還原3-9小時(shí)制得金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列；洗滌，干燥；

其中，紫外光還原時(shí)的紫外光強(qiáng)度為80-200mW/cm²。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述的鈦源前驅(qū)體溶液采用體積比為1:30:30的鈦酸丁酯、濃鹽酸、去離子水；首先所述將濃鹽酸與所述去離子水混合，攪拌5分鐘之后加入所述鈦酸丁酯并繼續(xù)攪拌5分鐘，得所述鈦源前驅(qū)體溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述水熱合成法的溫度為150℃-180℃，時(shí)間為5-20小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述TiO₂納米棒陣列和所述樹(shù)枝狀TiO₂納米棒陣列均為金紅石型。

7.一種將如權(quán)利要求1所述金納米粒子修飾樹(shù)枝狀二氧化鈦納米棒陣列電極作為光電水解制氫的應(yīng)用。