[发明专利]一种具有纳米管光电池结构光催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有纳米管光电池结构的光催化剂的制备方法。本发明首先制备出H2Ti3O7纳米管基体，然后再用贵金属纳米颗粒对纳米管的内表面修饰生成光阴极，再用金属氧化物纳米颗粒对纳米管的外表面进行负载形成光阳极，即可得到以Pt/TiNxO2-x作为光阴极RuO2/TiNxO2-x作为光阳极的具有纳米管光电池结构光催化剂。本发明得到的催化剂，可以使光解水还原反应在管内发生，氧化反应在管外表面进行，最终同时从动力学和热力学上满足光催化分解水制氢的要求。

主权项

 一种具有纳米管光电池结构的光催化剂的制备方法，包括H2Ti3O7纳米管基体制备，贵金属纳米颗粒修饰纳米管的内表生成光阴极，金属氧化物纳米颗粒修饰纳米管外表面形成光阳极，其特征在于该制备方法具体包括以下步骤：（1）将二氧化钛粉末在强碱溶液中90‑120℃水热处理10‑24小时，再经洗涤、酸化过程制得H2Ti3O7纳米管；（2）将H2Ti3O7纳米管在挥发性溶剂中浸泡24‑48小时，再把H2Ti3O7纳米管移至真空抽滤瓶，连续维持负压‑0.1Mpa10‑20小时，快速注入含铂的乙醇溶液，然后洗涤、过滤、干燥；最后NH3气氛下350‑500℃焙烧1‑3小时即得Pt/TiNxO2‑x光阴极；（3）将Pt/TiNxO2‑x光阴极超声分散到含Ru的混合溶液中，然后搅拌条件下滴加氧化剂，溶液在70‑100℃回流反应5‑10小时，最后分离、洗涤、烘干即可得到以Pt/TiNxO2‑x作为光阴极RuO2/TiNxO2‑x作为光阳极的具有纳米管光电池结构光催化剂。