[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010577330.2 | 申請日： | 2020-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN111689465A | 公開（公告）日： | 2020-09-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 不公告發(fā)明人 | 申請（專利權(quán)）人： | 中山科立特光電科技有限公司 |
| 主分類號： | C01B3/04 | 分類號： | C01B3/04 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 528458 廣東省中山市火炬開發(fā)區(qū)中心城區(qū)港義*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 半導(dǎo)體 復(fù)合型 氧化 光解 水制氫 裝置 | ||
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置，包括二氧化鈦部和半導(dǎo)體部。二氧化鈦部和半導(dǎo)體部的材料不同，二氧化鈦部和半導(dǎo)體部置于襯底上，二氧化鈦部的截面為周期性排列的梯形，梯形分離，半導(dǎo)體部設(shè)置在相鄰梯形間。本發(fā)明中，半導(dǎo)體部和二氧化鈦部的禁帶寬度不同。在入射光作用下，被激發(fā)產(chǎn)生的電子會完全轉(zhuǎn)移到能量比較低的導(dǎo)帶上，被激發(fā)產(chǎn)生的空穴會轉(zhuǎn)移到能量比較高的價帶上，使得光生電子和光生空穴更多地分開，提高了光生電子和光生空穴的壽命。此外，不同半導(dǎo)體材料擴(kuò)大了吸收光的波長范圍，充分利用了入射光，在光解水制氫領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前途。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置。
背景技術(shù)
隨著化石能源的緊缺和環(huán)境的惡化，開發(fā)清潔能源成為當(dāng)今科學(xué)研究的前沿。氫氣具有高效、清潔、無污染等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用二氧化鈦光解水制氫具有成本低、無污染的優(yōu)點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)應(yīng)用二氧化鈦單一材料光解水制氫的效率低。
發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置，該制氫裝置包括襯底、二氧化鈦部、半導(dǎo)體部；二氧化鈦部和半導(dǎo)體部的材料不同，二氧化鈦部和半導(dǎo)體部置于襯底上，二氧化鈦部的截面為周期性排列的梯形，梯形分離，梯形的上底邊為上表面，梯形的下底邊為與襯底接觸的界面，下底邊的長度大于上底邊的長度，半導(dǎo)體部設(shè)置在相鄰梯形間。
更進(jìn)一步地，還包括貴金屬層，貴金屬層置于襯底上，二氧化鈦部和半導(dǎo)體部置于貴金屬層上。
更進(jìn)一步地，還包括貴金屬顆粒，貴金屬顆粒置于半導(dǎo)體部上。
更進(jìn)一步地，二氧化鈦部的高度大于半導(dǎo)體部的高度。
更進(jìn)一步地，半導(dǎo)體部的上表面為凹面。
更進(jìn)一步地，貴金屬層的材料為金。
更進(jìn)一步地，貴金屬層的厚度大于100納米。
更進(jìn)一步地，貴金屬顆粒的材料為金。
更進(jìn)一步地，貴金屬顆粒的形狀為球形、方形、棒形。
更進(jìn)一步地，貴金屬顆粒的尺寸大于20納米、小于80納米。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置，包括二氧化鈦部和半導(dǎo)體部。二氧化鈦部和半導(dǎo)體部的材料不同，二氧化鈦部和半導(dǎo)體部置于襯底上，二氧化鈦部的截面為周期性排列的梯形，梯形分離，半導(dǎo)體部設(shè)置在相鄰梯形間。本發(fā)明中，半導(dǎo)體部和二氧化鈦部的禁帶寬度不同。在入射光作用下，被激發(fā)產(chǎn)生的電子會完全轉(zhuǎn)移到能量比較低的導(dǎo)帶上，被激發(fā)產(chǎn)生的空穴會轉(zhuǎn)移到能量比較高的價帶上，使得光生電子和光生空穴更多地分開，提高了光生電子和光生空穴的壽命。此外，不同半導(dǎo)體材料擴(kuò)大了吸收光的波長范圍，充分利用了入射光，在光解水制氫領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前途。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1是半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置的示意圖。
圖2是又一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置的示意圖。
圖3是再一種半導(dǎo)體復(fù)合型二氧化鈦光解水制氫裝置的示意圖。
圖中：1、襯底；2、二氧化鈦部；3、半導(dǎo)體部；4、貴金屬層；5、貴金屬顆粒。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。
實(shí)施例1
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