[发明专利]一种具有楔形结构红色二氧化钛光电极及其制备与应用

摘要

本发明公布了一种具有楔形结构红色二氧化钛光电极及其制备与应用，属于光电极制备及光电催化技术领域。本发明首次利用简单的水热法以泡沫钛为基底和钛源，通过碱液刻蚀、氢离子置换和煅烧，最终制备得到了楔形结构红色二氧化钛光电极。克服了传统催化剂容易脱落的缺点，并首次得到了宏观上为红色的二氧化钛光电极，颜色的形成使得波长在400‑500nm之间的光被束缚在微纳米结构中，不仅提高了二氧化钛在可见光区的光吸收能力，同时在近红外区也有很强的吸收。

主权项

1.一种二氧化钛光电极，其特征在于，所述光电极具有楔形结构一维纳米片阵列，宏观颜色为红色，将其作为光电催化反应体系中的光阳极；所述二氧化钛光电极，是通过水热法以泡沫钛为基底进行制备的，具体步骤如下：1）泡沫钛的预处理：将泡沫钛浸入含有异丙醇、丙酮和去离子水的混合溶液中超声1 h，以去除泡沫钛表面的油污，然后取出泡沫钛，用去离子水清洗6‑10次，在80℃烘箱中干燥待用；2）光电极的制备：在室温条件下，将预处理后的泡沫钛浸没在含有氢氧化钠溶液的 聚四氟乙烯内衬中，密封后放入反应釜内，然后置于180℃烘箱中反应3‑5h；反应后取出泡沫钛，去离子水清洗后置于硝酸溶液24‑36h，然后再用大量去离子水冲洗6‑10次，80℃干燥后泡沫钛表面已变成红色，最后将红色二氧化钛置于马弗炉中450℃煅烧1h，即得到用于光电催化体系的具有楔形结构一维纳米片阵列的红色二氧化钛光电极；所述氢氧化钠溶液的浓度为4 mol·L^‑1。