[發明專利]一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法

有效

• 申請號: 202010165510.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111364050B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 肖靜冉;詹國武;周樹鋒
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B1/55;C25B11/091;B01J23/745
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳丹艷

1.一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)制備β-FeOOH電極：通過水熱反應在導電基底上生成β-FeOOH，得到β-FeOOH電極；

2)鈦酸丁酯處理：將β-FeOOH電極浸沒于鈦酸丁酯的乙醇溶液中，取出后干燥，記為β-FeOOH:Ti電極；

3)高溫焙燒處理：將β-FeOOH:Ti電極在空氣中進行高溫焙燒處理，產物記為Fe₂O₃:Ti電極；

4)溶劑熱處理：將Fe₂O₃:Ti電極浸沒于有機溶劑中，進行溶劑熱處理，取出后干燥，記為Fe₂O₃:Ti-M電極；

5)酸水熱處理：將Fe₂O₃:Ti-M電極浸沒于酸的水溶液中，進行水熱處理，取出后洗滌、干燥，即得到鈦摻雜氧化鐵光陽極，記為Fe₂O₃:Ti-MH電極。

2.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟1)包括如下步驟：

將Fe³⁺可溶性鹽的水溶液與無機鹽混合，得到混合溶液；調節混合溶液的pH至1.2～1.6，將導電基底浸入混合溶液中，通過水熱反應制備得到β-FeOOH電極；其中，水熱反應的溫度為80～120℃，時間1～24h。

3.根據權利要求2所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述Fe³⁺可溶性鹽為三氯化鐵或硝酸鐵，其在Fe³⁺可溶性鹽的水溶液中的濃度為60～200mM。

4.根據權利要求2所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述無機鹽包括硝酸鈉、醋酸鈉、丙酸鈉或丁酸鈉的至少一種，其在混合溶液中的濃度為0.01～2M。

5.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，鈦酸丁酯的乙醇溶液中鈦酸丁酯的體積濃度為0.1～5％，浸沒時間為1～200s。

6.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中，焙燒溫度為600～800℃，焙燒時間為5～120min。

7.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，溶劑熱處理的溫度為100～220℃，處理時間為5～60h。

8.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟4)中，有機溶劑為甲醇、乙醇、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、乙腈、丁腈的至少一種。

9.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中，水熱處理溫度為80～180℃，水熱處理時間為0.5～3h。

10.根據權利要求1所述的一種高光電水分解性能的鈦摻雜氧化鐵光陽極的制備方法，其特征在于：所述步驟5)中，所述酸的水溶液中溶質為鹽酸、硫酸、磷酸或乙酸的至少一種，濃度為0.01～1M。