[發明專利]一種基于雙層復合結構的光陽極

有效

• 申請號: 201710267792.2
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107039189B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 柳州博澤科技有限公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01G9/048;H01G9/042;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強

1.一種基于雙層復合結構的光陽極，其特征在于，該光陽極具體結構為：以FTO為基底，在FTO基底表面水熱生長有二氧化鈦納米棒層，然后在二氧化鈦納米棒層之間設有氧化鋅微球層、在二氧化鈦納米棒層之上設有二氧化鈦空心球層；該二氧化鈦納米棒層厚度為6μm，二氧化鈦納米棒直徑為150nm；該氧化鋅微球層厚度為6μm，該氧化鋅微球的直徑為500nm，上述的氧化鋅微球是由氧化鋅納米顆粒團聚而成的，該氧化鋅納米顆粒直徑為20nm；該二氧化鈦空心球直徑為20μm，該二氧化鈦空心球是以花粉為模板制備的，該二氧化鈦空心球的球殼層是由二氧化鈦納米晶團聚而成。

2.根據權利要求1所述的基于雙層復合結構的光陽極，其特征在于，所述光陽極的制備過程如下：

步驟1，制備二氧化鈦納米棒層

首先，取25ml的鹽酸滴加到25ml的去離子水中，攪拌均勻，然后用移液槍取1ml的Ti(OC₄H₉)逐滴滴加到正在攪拌的鹽酸水溶液中，攪拌30min，得到前驅體溶液，將此前驅體溶液轉移到水熱釜中，同時往水熱釜中放入清洗干凈的FTO玻璃，導電面朝上，在180℃下水熱5h，取出FTO玻璃用去離子水和乙醇反復清洗干凈，在空氣中晾干，即可在FTO基底上得到二氧化鈦納米棒層；

步驟2，制備氧化鋅微球層

首先，取500ml的甲醇溶液和8g的二水乙酸鋅，在磁力攪拌下將二水乙酸鋅完全溶于甲醇溶液中，攪拌均勻，然后將上步得到的FTO基底放入該甲醇溶液中，導電面朝上，恒溫60℃反應24h，然后清洗、干燥后，將該FTO基底在360℃下煅燒50min，升溫速率為9℃/min，煅燒后自然降溫，在FTO基底的二氧化鈦納米棒層之間得到氧化鋅微球層；

步驟3，制備二氧化鈦空心球層

a)首先制備二氧化鈦空心球：首先，篩選出直徑20μm的油菜花花粉，取6g用酒精漂洗、干燥；

然后，向150ml的去例子水中加入3g的Ti(SO₄)₂，攪拌20min，再向上述去離子水中加入0.42g的氟化銨和1.2g的尿素，攪拌30min，再向上述去離子水中加入6g花粉，攪拌10min，然后將上述去離子水轉移到水熱釜中，將其在180℃水熱反應15h，反應結束后，收集水熱釜中白色沉淀，并將其清洗干凈，在干燥箱中80℃下干燥10h后得到二氧化鈦空心球；

b)制備二氧化鈦空心球層：首先，取上述得到的二氧化鈦空心球2g，松油醇7g，10％的乙基纖維素乙醇溶液9g，將上述物質放入30ml的無水乙醇溶液中，不斷磁力攪拌，直至乙醇揮發變為粘性漿料，得到二氧化鈦空心球漿料；

取少量二氧化鈦空心球漿料涂覆在步驟2中得到的FTO基底表面，晾干后，放入馬弗爐中440℃退火1h，480℃退火1h，升溫速率為1℃/min，退火結束后，得到所述雙層復合結構的光陽極。