[發(fā)明專利]鈦/二氧化鈦微米錐-納米線電極及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410545340.2
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104269274A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒德春;劉桂成;宋衛(wèi)星;王輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京納米能源與系統(tǒng)研究所
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042;H01G9/20
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

1.一種鈦/二氧化鈦微米錐-納米線電極的制備方法，其特征在于，該方法包括：

(1)將鈦基底進行電化學(xué)陽極氧化，然后進行煅燒，獲得鈦/二氧化鈦微米錐電極；

(2)將步驟(1)獲得的鈦/二氧化鈦微米錐電極在堿性溶液中進行水熱處理，再用酸溶液處理，然后進行煅燒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，所述電化學(xué)陽極氧化的方式包括：將鈦基底和正極相連，將析氫過電位低于0.3V的電極材料和負極相連，以硫酸溶液為電解液組成電化學(xué)陽極氧化體系，在20～100V，優(yōu)選70～90V的電壓下和15～90℃，優(yōu)選60～80℃的恒溫條件下保持0.5～300小時，優(yōu)選10～30小時。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述硫酸溶液的濃度為0.1～10mol/L，優(yōu)選為0.5～2mol/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述析氫過電位低于0.3V的電極材料選自鉑、釕、鈀和銥中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述煅燒的條件包括溫度為400～600℃，時間為0.1～5小時。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，所述在堿性溶液中進行水熱處理的方式包括：在密閉容器內(nèi)，將步驟(1)獲得的鈦/二氧化鈦微米錐電極置于堿性溶液中，加熱至140～260℃，再恒溫保持1～50小時；

優(yōu)選地，所述堿性溶液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氨水、氫氧化鋇溶液和四甲基氫氧化銨溶液中的至少一種；

優(yōu)選地，所述堿性溶液的濃度為0.1～10mol/L，優(yōu)選2～5mol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，所述酸溶液處理的時間為0.5～100小時，優(yōu)選5～30小時；

優(yōu)選地，所述酸溶液選自鹽酸、硝酸、硫酸中的至少一種；

優(yōu)選地，所述酸溶液的濃度為0.01～5mol/L，優(yōu)選為0.5～2mol/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，所述煅燒的溫度為400～600℃，時間為0.1～5小時。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：在進行步驟(1)之前，將所述鈦基底進行預(yù)處理；

優(yōu)選地，所述對鈦基底進行預(yù)處理包括先將鈦基底在有機溶劑中進行超聲，然后進行酸處理；

優(yōu)選地，所述有機溶劑選自丙酮、乙醇、丙醇、異丁醇、戊醇、氯仿、辛烷、乙醚和乙腈中的至少一種；所述超聲的時間為20～60分鐘；

優(yōu)選地，所述酸處理包括將鈦基底置于氫氟酸與鹽酸和/或硝酸組成的混合溶液中0.5～100分鐘。

10.權(quán)利要求1-9中任意一項所述的方法制備得到的鈦/二氧化鈦微米錐-納米線電極。

11.權(quán)利要求10所述的鈦/二氧化鈦微米錐-納米線電極在染料敏化太陽能電池中的應(yīng)用；

優(yōu)選地，所述染料敏化太陽能電池為纖維柔性染料敏化太陽能電池。