[发明专利]一种脉冲电沉积制备纳米铂/二氧化钛纳米管电极的方法

摘要

一种脉冲电沉积制备纳米铂/二氧化钛纳米管电极的方法，属于光电催化技术领域。目前Pt-TiO2/Ti纳米管电极大多用直流电沉积的方法来制备，存在电流密度低，析氢反应严重，表面沉积铂不均匀的缺点。本发明所提供Pt-TiO2/Ti纳米管电极的制备方法，首先用阳极氧化法在钛片上制备出排列规整、垂直取向的二氧化钛纳米管阵列，然后在氯铂酸和硫酸的溶液中，用脉冲电沉积的方法在二氧化钛纳米管上沉积Pt，即得到所需电极。本发明的工艺在沉积上不需要任何表面活性剂，工艺简单，可实现Pt纳米颗粒细小，比表面积大，光电催化性能优异。本发明制备的纳米铂/二氧化钛纳米管电极可应用在燃料电池、污染物治理和催化剂等多个领域。

主权项

一种脉冲电沉积制备纳米铂/二氧化钛纳米管电极的方法，其特征在于，制备过程包括以下步骤：1)将钛片在砂纸上打磨后，用丙酮超声清洗除掉表面油污，再放入酒精中超声清洗，然后用蒸馏水冲洗干净，干燥后做成电极；2)采用恒压直流阳极氧化法，石墨片电极为阴极，Ti片为阳极，电解液为1～5g/L NH4HF2、50～200g/L H2O的乙二醇溶液，温度为10～30℃，电压控制在10～60V，时间1～6h，期间不断搅拌；3)将TiO2纳米管做成电极，浸入电解液中进行脉冲电沉积；电解液的成分为1.0～4.0mM氯铂酸和0.5M硫酸，脉冲波形为：阴极脉冲电流密度为‑10～‑90mA/cm2，阳极脉冲电流密度为10～90mA/cm2，阴极和阳极电流密度相等，阴极脉冲导通时间为2～10ms，阳极脉冲导通时间1ms，关断时间1s，电沉积时间5～25min，其中TiO2纳米管电极作工作电极，Pt电极作对电极，温度为室温，沉积过程采用机械搅拌；4)沉积Pt后，用蒸馏水冲洗、吹干，制得Pt‑TiO2/Ti纳米管电极。