[發明專利]光水分解反應用電極以及其制造方法

有效

• 申請號: 201380013254.0
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN104159669A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 嶺岸耕;堂免一成;久保田純
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東京大學
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02;B01J27/24;C01B3/04
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 劉香蘭

1.一種光水分解反應用電極，具備有光催化劑層，集電層，和設置在所述光催化劑層以及所述集電層之間的含有半導體或良導體的接觸層，

所述光催化劑層，本質上含有光催化劑粒子，

所述接觸層，沿著所述光催化劑層的所述集電層一側的表面形狀而設置。

2.根據權利要求1所述的光水分解反應用電極，所述光催化劑層中，該光催化劑層與所述接觸層的層積方向上的光催化劑粒子的層積數在1以上、3以下。

3.根據權利要求1或2所述的光水分解反應用電極，所述光催化劑層含有半導體或良導體，所述半導體或良導體在所述光催化劑層中，較之于所述接觸層的相反一側，更偏向存在于所述接觸層一側。

4.根據權利要求1～3任意一項所述的光水分解反應用電極，其中，測定電位1V(vs.RHE)下的光電流密度在350μA/cm²以上。

5.一種光水分解反應用電極的制造方法，包含：

形成光催化劑層的光催化劑層形成工序；

在所述光催化劑層的一個面上覆蓋半導體或良導體而形成接觸層的接觸層形成工序；和

在所述接觸層的與所述光催化劑層相反一側的面上形成集電層的集電層形成工序。

6.根據權利要求5所述的光水分解反應用電極的制造方法，在所述接觸層形成工序中，在所述光催化劑層的一個面上，濺射所述半導體或良導體而形成所述接觸層。

7.根據權利要求5或6所述的光水分解反應用電極的制造方法，在所述集電層形成工序中，通過濺射形成所述集電層。

8.根據權利要求5～7任意一項所述的光水分解反應用電極的制造方法，其進一步含有除去未與所述接觸層接觸的光催化劑粒子的非接觸光催化劑除去工序。

9.根據權利要求8所述的光水分解反應用電極的制造方法，其中，在所述光催化劑層形成工序中，通過在第1基材的一個面上層積光催化劑，形成所述光催化劑層，在所述非接觸光催化劑除去工序中，除去所述第1基材。

10.根據權利要求5～9任意一項所述的光水分解反應用電極的制造方法，其中，在所述集電層形成工序后，進一步含有在所述集電層的與所述接觸層相反一側設置第2基材的補強基材形成工序。

11.一種光水分解反應用電極的制造方法，包含：在第1基材的一個面上層積光催化劑粒子的光催化劑層形成工序；

在所述光催化劑層的與所述第1基材側相反一側的面上覆蓋半導體或良導體而形成接觸層的接觸層形成工序；

在所述接觸層的與所述光催化劑層相反一側的面上形成集電層的集電層形成工序；

在所述集電層的與所述接觸層相反一側的面上層積第2基材的補強基材形成工序；

及剝離所述第1基材的基材剝離工序。

12.根據權利要求11所述的光水分解反應用電極的制造方法，在所述接觸層形成工序中，通過濺射形成所述接觸層。

13.一種氫的制造方法，是向浸漬在水或電解質水溶液中的光水分解反應用電極照射光而進行光水分解、制造氫的方法，所述光水分解反應用電極是權利要求1～4任意一項所述的光水分解反應用電極。

14.一種氫的制造方法，是向浸漬在水或電解質水溶液中的光水分解反應用電極照射光而進行光水分解、制造氫的方法，所述光水分解反應用電極是通過權利要求5～12任意一項所述的制造方法得到的光水分解反應用電極。