[发明专利]一种水热法制备纳米管复合膜光阳极的方法

说明书

本发明涉及一种用于光生阴极保护的复合膜光阳极，尤其是涉及一种水热法制备Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极的方法。将氟化铵溶解在超纯水中，加入乙二醇混匀配成电解液,以清洗过的钛基体为阳极，铂片为对电极，在电解液中经两步阳极氧化并在马弗炉中煅烧后冷却至室温，即可在钛基体表面制得TiO₂纳米管；在硫源和银源作用下对上述获得TiO₂纳米管进行水热法处理，使Ag₂S负载TiO₂纳米管上即得Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极。本发明所得复合膜具有优良的光生阴极保护效应，可见光照射下在0.1mol/L Na₂S溶液中均能使与之相连的304不锈钢电位下降至700mv以下。

技术领域

本发明涉及一种用于光生阴极保护的复合膜光阳极，尤其是涉及一种水热法制备Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极的方法。

背景技术

不锈钢是当今世界应用较广泛的材料之一，其腐蚀防护一直是广为关注的问题。虽然相对钢铁而言不锈钢已经有了一定的防腐性，但在很多恶劣环境中，不锈钢的腐蚀依然很严重，因而对于不锈钢的腐蚀防护技术仍需进行进一步的研究开发。

TiO₂具有良好的光催化和光敏特性，是一种很有前景的光电材料。然而，由于受宽禁带(3.2eV)的影响，它只能吸收波长小于380nm的紫外光，不能有效利用大部分的可见光，而且TiO₂的光生电子-空穴对易复合，因而在光生阴极保护方面存在很大缺陷。

硫化银(Ag₂S)是一种窄禁带宽度直接型半导体，它拥有良好的化学稳定性和突出的限制性光学特性,室温环境下的带隙能约为1eV，对可见光有很好的吸收，光电转换效率较高。将硫化银与TiO₂复合可以有效提高TiO₂光电效应。

水热法又称高压溶液法，是指在密闭的高压反应釜中，采用水溶液为反应体系，通过对反应体系加热，创造一个高温高压的环境，可使一些常温常压下较慢的反应实现快速化。水热法设备简单，操作条件易于控制，成本低。且水热法制备的晶体结晶良好，团聚程度小，将其应用于制备TiO₂复合材料具有显著效果。因此，我们采用水热法制备了一种Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极并对其光生阴极保护效应进行了研究。

发明内容

本发明的目的提供一种水热法制备Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种水热法制备复合膜光阳极的方法：

1)钛表面TiO₂纳米管的制备：将氟化铵溶解在超纯水中，加入乙二醇混匀配成电解液,以清洗过的钛基体为阳极，铂片为对电极，在电解液中经两步阳极氧化并在马弗炉中煅烧后冷却至室温，即可在钛基体表面制得TiO₂纳米管；

2)Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极的制备：在硫源和银源作用下对上述获得TiO₂纳米管进行水热法处理，使Ag₂S负载于TiO₂纳米管上即得Ag₂S/TiO₂复合膜光阳极。