[發(fā)明專利]一種鈦同源半導體異質結光陽極及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211072728.6 | 申請日： | 2022-09-02 |
| 公開（公告）號： | CN115418668A | 公開（公告）日： | 2022-12-02 |
| 發(fā)明（設計）人： | 汪毅;馬明;李蔣;崔傳藝;寧德;李偉民 | 申請（專利權）人： | 深圳先進技術研究院 |
| 主分類號： | C25B11/091 | 分類號： | C25B11/091;C25B11/052;C25B1/04;C25B1/55;C03C17/34;C03C17/25 |
| 代理公司： | 深圳市銘粵知識產(chǎn)權代理有限公司 44304 | 代理人： | 孫偉峰;黃進 |
| 地址： | 518055 廣東省深圳*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 同源 半導體 異質結光 陽極 及其 制備 方法 | ||
1.一種鈦同源半導體異質結光陽極，其特征在于，所述鈦同源半導體異質結光陽極包括導電基底以及生長在導電基底上的二氧化鈦納米棒陣列，所述二氧化鈦納米棒陣列上修飾有非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片，所述二氧化鈦納米棒陣列與所述非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片形成鈦同源異質結。
2.根據(jù)權利要求1所述的鈦同源半導體異質結光陽極，其特征在于，所述非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片為氮摻雜二氧化鈦納米片。
3.一種如權利要求1所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
S1、在導電基底上生長二氧化鈦納米棒陣列；
S2、將步驟S1中得到的二氧化鈦納米棒陣列進行高溫退火處理；
S3、使用非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片制備非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片懸濁液；
S4、使用非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片懸濁液對步驟S2中得到的二氧化鈦納米棒陣列進行表面修飾，使二氧化鈦納米棒陣列形成鈦同源異質結，得到基于二氧化鈦的納米異質結；
S5、將基于二氧化鈦的納米異質結進行高溫退火處理，獲得鈦同源半導體異質結光陽極。
4.根據(jù)權利要求3所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中在導電基底上生長二氧化鈦納米棒陣列包括：將導電基底置于超聲處理后的異丙氧鈦(IV)和稀鹽酸的混合溶液中，高溫處理含有導電基底的異丙氧鈦(IV)和稀鹽酸的混合溶液，以在導電基底上生長二氧化鈦納米棒陣列。
5.根據(jù)權利要求4所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述異丙氧鈦(IV)與所述稀鹽酸的體積比為1:50～80。
6.根據(jù)權利要求4所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述稀鹽酸的質量分數(shù)為18％～19％。
7.根據(jù)權利要求4所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，高溫處理含有導電基底的異丙氧鈦(IV)和稀鹽酸的混合溶液的溫度為230℃～300℃，處理時間為2h～4h。
8.根據(jù)權利要求3所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中對二氧化鈦納米棒陣列進行高溫退火處理的溫度為300℃～500℃，處理時間為1h～3h。
9.根據(jù)權利要求3所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中非金屬摻雜相的二氧化鈦納米片懸濁液的制備包括：在氨氣氛圍中，高溫煅燒鈦酸銫(Cs0.68Ti1.83O4)粉末，得到氮摻雜的Cs0.68Ti1.83O4-xNx粉末，將Cs0.68Ti1.83O4-xNx粉末置于HCl溶液中與H+發(fā)生離子交換，得到H0.68Ti1.83O4-xNx，將H0.68Ti1.83O4-xNx分散在四丁基氫氧化銨溶液中并搖勻處理，得到氮摻雜二氧化鈦納米片(N-TiO2)懸濁液。
10.根據(jù)權利要求3所述的鈦同源半導體異質結光陽極的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中對基于二氧化鈦的納米異質結進行高溫退火處理包括：氬氣氛圍下，高溫退火處理基于二氧化鈦的納米異質結，其中，處理溫度為300℃～500℃，處理時間為1h～3h。
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