[發明專利]結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置

有效

• 申請號: 201410024862.8
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103757656A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 李小東;王斌;程建麗;倪偉
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所;四川省新材料研究中心
• 主分類號: C25B1/02
• 分類號: C25B1/02;C25B9/04;C25B11/02;C25B11/04
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

1.一種結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于包括：陽極、對電極和電解液，所述的電解液設置在陽極和對電極之間；

所述的陽極和對電極之間用導線連接；

所述的陽極由導電基底和附著在導電基底上的能級匹配的半導體納米薄膜組成。

2.根據權利要求1所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的對電極為Pt片或Pt網或Pt絲。

3.根據權利要求1所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的電解液為含有還原劑的水溶液。

4.根據權利要求1或3所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的電解液為含有S^2-或I^-的KOH水溶液。

5.根據權利要求1所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的半導體納米薄膜為附著在導電基底上的CdS量子點敏化的SnO₂-TiO₂核殼結構薄膜。

6.根據權利要求5所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的CdS量子點敏化的SnO₂^-TiO₂核殼結構薄膜為CdS量子點用化學浴沉積技術沉積在SnO₂-TiO₂核殼結構表面；所述的SnO₂-TiO₂核殼結構是通過溶液異質外延技術生長TiO₂納米結構于SnO₂納米線/管網絡結構，并在500℃退火1h后所得；所述SnO₂納米線/管網絡結構是將SnO₂納米線/管的漿料涂于導電基底上并500℃退火1h所得；所述的SnO₂納米線/管的漿料是將電紡絲制備的SnO₂納米線/管分散于無水乙醇、水、冰乙酸組成的混合溶液中，并添加聚乙二醇作為粘結劑，通過超聲分散和磁力攪拌所制備。

7.根據權利要求6所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述混合溶劑中無水乙醇、水與冰乙酸的體積比為0.4:0.1:1.5；所述SnO₂納米線/管與所述混合溶劑的質量比為0.2:1～0.6:1；所述聚乙二醇的分子量為2000～100000，所述的聚乙二醇與所述混合溶劑的質量比為0.08:1～2:1。

8.根據權利要求1所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的導電基底是透光率為80～90%，方塊電阻為7～14Ω的FTO透明導電玻璃、ITO透明導電玻璃或者不銹鋼、鈦。

9.根據權利要求1所述的結合原電池和光電化學電池的光電化學制氫裝置，其特征在于所述的半導體納米薄膜為厚度為500nm～10μm的半導體納米多孔膜。