[發(fā)明專利]一種二氧化鈦薄膜電極及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911010347.3
• 申請(qǐng)日: 2019-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN110783111A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾慶意;常晟;胡春;王銘麒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G9/20
• 分類號(hào): H01G9/20;H01G9/042;C01B3/04;C25B1/04;C25B11/06;C23C18/12
• 代理公司: 44202 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 顏希文

1.一種二氧化鈦薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將三氯化銻和鈦酸四丁酯溶解在鹽酸溶液中得到混合溶液A；

(2)在密閉的反應(yīng)容器中將FTO導(dǎo)電玻璃浸沒在所述混合溶液A中，然后在150～180℃下反應(yīng)4～8h；

(3)冷卻后用去離子水沖洗步驟(2)處理后的FTO導(dǎo)電玻璃，干燥后在400～500℃熱處理2～6h，得到所述二氧化鈦薄膜電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述混合溶液A中三氯化銻和鈦酸四丁酯的摩爾比為1:8～9。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，鹽酸溶液的質(zhì)量濃度為15％～20％，所述混合溶液A中，三氯化銻的濃度為4～5mmol/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，在170℃下反應(yīng)6h，所述步驟(3)中，在500℃熱處理4h，所述密閉的反應(yīng)容器為具有聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，干燥的方式為：80℃干燥3～7h。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述方法制備得到的二氧化鈦薄膜電極。

7.一種光陽極，其特征在于，所述光陽極包括單晶硅電池片和如權(quán)利要求6所述的二氧化鈦薄膜電極，所述單晶硅電池片的反面上的正極和如權(quán)利要求6所述的二氧化鈦薄膜電極的正面通過導(dǎo)線A連接，所述導(dǎo)線A連接的方式為焊接或者導(dǎo)電銀膠粘結(jié)，所述單晶硅電池片的反面上的負(fù)極上連接有導(dǎo)線B，所述單晶硅電池片的正面和如權(quán)利要求6所述的二氧化鈦薄膜電極的反面疊合在一起，如權(quán)利要求6所述的二氧化鈦薄膜電極的側(cè)面、以及所述單晶硅電池片的反面和側(cè)面涂覆有絕緣環(huán)氧樹脂涂層。

8.一種光電池，其特征在于，所述光電池的陽極為如權(quán)利要求7所述的光陽極，所述光電池的陰極為鉑電極，所述光電池的電解質(zhì)為0.1～0.5M的硫酸鈉水溶液。

9.一種降解有機(jī)物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(Ⅰ)將鉑電極和如權(quán)利要求7所述的光陽極保持一定距離平行浸在0.1～0.5M的硫酸鈉水溶液中，將鉑電極和如權(quán)利要求7所述的光陽極在硫酸鈉水溶液外用導(dǎo)線連接；

(Ⅱ)將有機(jī)污染物投入到步驟(Ⅰ)所述的硫酸鈉水溶液中；

(Ⅲ)用光照射如權(quán)利要求7所述的光陽極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述光的波長為420nm～1200nm，所述光的強(qiáng)度為100mW cm^-2，所述有機(jī)物包括2-氯苯酚、甲基橙、亞甲基藍(lán)、羅丹明B、阿特拉津、環(huán)丙沙星、雙酚A、以及二氯苯氧乙酸中的至少一種。