[发明专利]一种利用光化学反应分解水的吸光阳极材料制作方法

说明书

本发明涉及一种利用光化学反应分解水的吸光阳极材料制作方法。制作者将钨粉(W)溶入双氧水(H₂O₂)中，制作出透明的双氧水钨溶液；将双氧水钨溶液干燥后，形成白色的双氧水钨粉末；将双氧水钨粉末溶入70℃水中，得到双氧水钨水溶液；将双氧水钨水溶液冷却至室温，倒入晶化釜中，将晶化釜放入鼓风干燥箱中，选择不同的工艺参数，晶化后得到含有不同结构的WO₃晶体；将WO₃晶体通过刮刀涂布工艺制作出各种形貌的高结晶度的单斜相WO₃光阳极。

技术领域

本发明涉及分解水的吸光阳极材料制作方法，属于吸光阳极材料制作技术，具体涉及一种利用光化学反应分解水的吸光阳极材料制作方法法。

背景技术

因为利用光电化学分解水可直接将太阳能转化为绿色的、易存储的氢气能源，所以光电化学分解水是解决未来能源短缺和环境污染的一条重要途径。通过改变WO₃的结晶性能是提高其光电化学性能最直接有效的方法。通过高温烧结制备单斜相的WO₃是目前最常用的方法。然而，高温烧结的过程增加了能耗，会增加实际生产成本。因此设计具有操作简单，经济成本低的较高水氧化效率的光阳极具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术中的不足，而提供一种操作简单，经济成本低的利用光化学反应分解水的吸光阳极材料制作方法，基于一种化学合成和水热合成相结合的工艺，拟通过低温水热反应，一步法合成具有高结晶性能的单斜相WO₃粉体。然后，利用合成的WO₃粉体制备出具有高水氧化效率的WO₃光电化学水氧化光阳极。

本发明的技术方案如下：

一种利用光化学反应分解水的吸光阳极材料制作方法，系一种用于分解水的吸光阳极材料的产生方法，包括产生和制作过程，其特征在于：其具体的产生、制作过程包括：

a、制作出透明的双氧水钨溶液；

b、制作出白色的双氧水钨粉末；

c、制作出双氧水钨水溶液；

d、制作出含有不同结构的WO₃晶体；

e、制作出各种形貌的高结晶度的单斜相WO₃光阳极。

步骤a中所述的透明的双氧水钨溶液的产生过程，是制作者将钨粉(W)倒入玻璃缸内双氧水(H₂O₂)中，在钨粉溶解的过程中在玻璃缸外用流动的冰水降温，制作出透明的双氧水钨溶液；

步骤b中所述的白色的双氧水钨粉末的产生过程，是制作者将通过步骤a得到的透明的双氧水钨溶液在70℃的条件下干燥后，形成白色的双氧水钨粉末；

步骤c中所述的双氧水钨水溶液的产生过程，是制作者将通过步骤b得到的双氧水钨粉末放入玻璃缸中，连续加入70℃水同时用不停地搅拌，直至双氧水钨粉末全部溶解，得到双氧水钨水溶液；

步骤d中所述的制作出含有不同结构的WO₃晶体的产生过程，是制作者将通过步骤c得到的双氧水钨水溶液冷却至室温，然后倒入聚四氟乙烯为内衬的水热晶化釜中；将水热晶化釜放入鼓风干燥箱中，通过选择不同的晶化时间(1天、3天)、选择不同的晶化温度(120℃、150℃、180℃)和晶化过程中设定不同的pH值(1，3，5，7)等工艺参数，晶化后得到含有不同结构的WO₃晶体；

步骤e中所述的各种形貌的高结晶度的单斜相WO₃光阳极的产生过程，是制作者将通过步骤d得到的WO₃晶体，采用刮刀涂布工艺制备出具有各种形貌的高结晶度的单斜相WO₃光阳极。

具体实施方式