[發明專利]一種Z型結ZnO-WO3電極、其制備方法及其在光電催化中的應用

有效

• 申請號: 201710047219.0
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106881078B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 潘倫;陳英;鄒吉軍;張香文;王蒞
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J35/02
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 劉雪蓮

1.一種Z型結ZnO-WO₃電極的制備方法，其特征在于，所述電極本體為FTO導電玻璃，其上生長有ZnO納米棒陣列，ZnO納米棒陣列上包覆有WO₃，其中ZnO占ZnO和WO₃總質量的88～98％，WO₃占ZnO和WO₃總質量的2～12％；所述ZnO納米棒的長度為2～5μm；當量直徑200～500nm；

所述制備方法包括如下步驟：

(1)將鋅鹽和烏洛托品溶于水中；

(2)將步驟(1)的溶液的一部分均勻涂覆在FTO導電玻璃上，在200～400℃下焙燒10～60min，得到涂有ZnO晶種的FTO導電玻璃；

(3)將步驟(1)的溶液轉移至具有聚四氟乙烯內膽的高壓釜中，將步驟(2)所述涂有ZnO晶種的FTO導電玻璃放入聚四氟乙烯內膽中，在40～150℃下反應1～24h；

(4)將步驟(3)反應結束后高壓釜冷卻至室溫，將FTO導電玻璃取出，經水洗滌后，在60～100℃下干燥至少12h，得到具有半透明的白色ZnO薄膜的FTO導電玻璃；

(5)將鎢鹽溶于醇類物質中；

(6)將步驟(5)的溶液轉移至具有聚四氟乙烯內膽的高壓釜中，將步驟(4)得到的所述具有半透明的白色ZnO薄膜的FTO導電玻璃放入聚四氟乙烯內膽中，在80～220℃下反應1～24h；

(7)將步驟(6)反應結束后的高壓釜冷卻至室溫，將FTO導電玻璃取出，經水洗滌后，并在40～100℃下干燥至少12h；

(8)將步驟(7)干燥后的FTO導電玻璃在200～600℃焙燒2～24h后，降低到室溫即得到所述的Z型結ZnO-WO₃電極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Z型結ZnO-WO₃電極中ZnO占ZnO和WO₃總質量的93％，WO₃占ZnO和WO₃總質量的7％。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的鋅鹽為乙酸鋅、草酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅或硫酸鋅中的一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述的鎢鹽為氯化鎢，所述醇類物質為甲醇、乙醇或丙醇中的一種。

5.一種根據權利要求1所述制備方法制備的Z型結ZnO-WO₃電極用于在光電催化中提高光響應電流密度和穩定時間的用途。