[發明專利]一種利用光化學反應分解水的吸光陽極材料制作方法

在審

• 申請號: 201710595454.1
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN109279655A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 李東;高彩云;劉劍虹
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: C01G41/02
• 分類號: C01G41/02;C25B1/04;C25B11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種利用光化學反應分解水的吸光陽極材料制作方法。制作者將鎢粉(W)溶入雙氧水(H₂O₂)中，制作出透明的雙氧水鎢溶液；將雙氧水鎢溶液干燥后，形成白色的雙氧水鎢粉末；將雙氧水鎢粉末溶入70℃水中，得到雙氧水鎢水溶液；將雙氧水鎢水溶液冷卻至室溫，倒入晶化釜中，將晶化釜放入鼓風干燥箱中，選擇不同的工藝參數，晶化后得到含有不同結構的WO₃晶體；將WO₃晶體通過刮刀涂布工藝制作出各種形貌的高結晶度的單斜相WO₃光陽極。

技術領域

本發明涉及分解水的吸光陽極材料制作方法，屬于吸光陽極材料制作技術，具體涉及一種利用光化學反應分解水的吸光陽極材料制作方法法。

背景技術

因為利用光電化學分解水可直接將太陽能轉化為綠色的、易存儲的氫氣能源，所以光電化學分解水是解決未來能源短缺和環境污染的一條重要途徑。通過改變WO₃的結晶性能是提高其光電化學性能最直接有效的方法。通過高溫燒結制備單斜相的WO₃是目前最常用的方法。然而，高溫燒結的過程增加了能耗，會增加實際生產成本。因此設計具有操作簡單，經濟成本低的較高水氧化效率的光陽極具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的，在于克服現有技術中的不足，而提供一種操作簡單，經濟成本低的利用光化學反應分解水的吸光陽極材料制作方法，基于一種化學合成和水熱合成相結合的工藝，擬通過低溫水熱反應，一步法合成具有高結晶性能的單斜相WO₃粉體。然后，利用合成的WO₃粉體制備出具有高水氧化效率的WO₃光電化學水氧化光陽極。

本發明的技術方案如下：

一種利用光化學反應分解水的吸光陽極材料制作方法，系一種用于分解水的吸光陽極材料的產生方法，包括產生和制作過程，其特征在于：其具體的產生、制作過程包括：

a、制作出透明的雙氧水鎢溶液；

b、制作出白色的雙氧水鎢粉末；

c、制作出雙氧水鎢水溶液；

d、制作出含有不同結構的WO₃晶體；

e、制作出各種形貌的高結晶度的單斜相WO₃光陽極。

步驟a中所述的透明的雙氧水鎢溶液的產生過程，是制作者將鎢粉(W)倒入玻璃缸內雙氧水(H₂O₂)中，在鎢粉溶解的過程中在玻璃缸外用流動的冰水降溫，制作出透明的雙氧水鎢溶液；

步驟b中所述的白色的雙氧水鎢粉末的產生過程，是制作者將通過步驟a得到的透明的雙氧水鎢溶液在70℃的條件下干燥后，形成白色的雙氧水鎢粉末；

步驟c中所述的雙氧水鎢水溶液的產生過程，是制作者將通過步驟b得到的雙氧水鎢粉末放入玻璃缸中，連續加入70℃水同時用不停地攪拌，直至雙氧水鎢粉末全部溶解，得到雙氧水鎢水溶液；

步驟d中所述的制作出含有不同結構的WO₃晶體的產生過程，是制作者將通過步驟c得到的雙氧水鎢水溶液冷卻至室溫，然后倒入聚四氟乙烯為內襯的水熱晶化釜中；將水熱晶化釜放入鼓風干燥箱中，通過選擇不同的晶化時間(1天、3天)、選擇不同的晶化溫度(120℃、150℃、180℃)和晶化過程中設定不同的pH值(1，3，5，7)等工藝參數，晶化后得到含有不同結構的WO₃晶體；

步驟e中所述的各種形貌的高結晶度的單斜相WO₃光陽極的產生過程，是制作者將通過步驟d得到的WO₃晶體，采用刮刀涂布工藝制備出具有各種形貌的高結晶度的單斜相WO₃光陽極。

具體實施方式