[發明專利]用于光致持續陰極保護的多孔復合光電儲能材料及其制備與應用

有效

• 申請號: 202111374208.6
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114134506B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 孫萌萌;鹿桂英;姜旭宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C23C18/12
• 分類號: C23C18/12;C23F13/12;C23F13/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 高笑

1.一種用于光致持續陰極保護的多孔復合光電儲能材料，其特征在于：復合光電儲能材料為于TiO₂納米灌木叢空隙及上部原位生長SnIn₄S₈三維納米花獲得多孔復合光電儲能材料；通過溶劑熱法，先將Sn、In、S源以離子狀態浸透到表面帶有TiO₂納米灌木叢的多孔基層上，然后于基層上原位生長成納米花狀SnIn₄S₈，得到的SnIn₄S₈與TiO₂緊密界面結合的復合光電儲能材料。

2.一種權利要求1所述的用于光致持續陰極保護的多孔復合光電儲能材料的制備方法，其特征在于：在生長有TiO₂納米灌木叢的多孔基層表面原位生長SnIn₄S₈三維納米花獲得多孔復合光電儲能材料；其中，所述生長有TiO₂納米灌木叢的基層為通過溶劑熱法于FTO導電基底表面原位生長所得。

3.按權利要求2所述的用于光致持續陰極保護的多孔復合光電儲能材料的制備方法，其特征在于：

1）多孔基層的制備：將預處理的FTO基底置于高壓反應釜的內膽中，導電面朝下與釜壁成45°角度放置，將溶液a加入上述高壓反應釜中浸沒FTO基底，而后在170-190℃下加熱8-10小時，在FTO導電基底上直接生長具有多孔納米灌木叢結構的TiO₂材料；而后，反應釜冷卻后，取FTO導電基底經煅燒在其上獲得白色TiO₂納米多孔基層；其中溶液a為:?稱取0.001-0.003?mol?K₂TiO(C₂O₄)₂(草酸鈦鉀，PTO)加入5-15?ml水加熱攪拌至溶解，一縮二乙二醇DEG的體積為加入水體積的1-3倍；

2）SnIn₄S₈水熱溶液的制備：將SnCl₄·5H₂O和InCl₃溶于無水乙醇中，室溫攪拌下；當溶液變透明時，稱取適量硫脲作為硫源引入，其中SnCl₄·5H₂O：InCl₃：硫脲的化學計量比為1:4:8-10，混合物再攪拌至獲得透明的溶液b；

3）TiO₂/SnIn₄S₈復合材料的制備：將步驟1）所得TiO₂基層導電面朝下放入高壓反應釜中，然后將步驟2）所得均一透明溶液b倒入反應釜中，而后在160-200?℃下加熱9-18小時，于基層表面得到的橘黃色多孔復合光電儲能材料。

4.按權利要求3所述的用于光致持續陰極保護的多孔復合光電儲能材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中煅燒為取出基層經去離子水洗凈，烘箱干燥，而后將其置于管式爐中以10-15?℃/min升溫速率至400-500?℃煅燒0.5-1.5?h。

5.一種權利要求1所述的用于光致持續陰極保護的多孔復合光電儲能材料的應用，其特征在于：所述復合光電儲能材料在作為抑制金屬腐蝕的防腐蝕保護膜，在暗態下持續保護金屬中的應用。

6.一種TiO₂/SnIn₄S₈復合光電儲能電極，電極包括光電轉化層、電子儲存層、導電層，其特征在于：所述權利要求1復合光電儲能材料作為半導體光電轉換與電子儲存層。

7.一種權利要求6所述的電極的應用，其特征在于：所述復合光電儲能電極在作為抑制金屬腐蝕的光電陰極保護防腐蝕光陽極中的應用。