[发明专利]一种光电极的制备方法

摘要

本发明公开了一种光电极的制备方法，该光电极由氧化石墨、石墨相氮化碳和二氧化钛纳米带阵列光电极复合而成，所述二氧化钛纳米带阵列光电极沉积在石墨相氮化碳上，所述氧化石墨位于二氧化钛纳米带阵列光电极和氧化石墨两相的结合界面上，其制备的具体步骤包括：(1)二氧化钛纳米带阵列光电极的制备；(2)石墨相氮化碳纳米片的制备；(3)掺杂石墨相氮化碳的二氧化钛纳米带阵列光电极的制备；(4)掺杂石墨相氮化碳和石墨烯的二氧化钛纳米带阵列光电极的制备。本发明制备方法简单、快捷且便于操作，制备得到的光电极具有较高光生电子空穴的产率和分离效率，较高的可见光利用性能。

主权项

1.一种光电极的制备方法，其特征在于：所述光电极由氧化石墨、石墨相氮化碳和二氧化钛纳米带阵列光电极复合而成，所述二氧化钛纳米带阵列光电极沉积在石墨相氮化碳上，所述氧化石墨位于二氧化钛纳米带阵列光电极和氧化石墨两相的结合界面上，其制备的具体步骤包括：/n(1)二氧化钛纳米带阵列光电极的制备：将钛片依次用砂纸打磨，并将打磨好的钛片依次在乙醇、丙酮、去离子水中超声洗涤15-20min用以去除钛片表面的油污及污垢，将处理好的钛片作为阳极，以相同尺寸的铂片作为阴极，以NH₄F和乙二醇的混合溶液作为电解质，控制反应温度15-25℃，电压为55-65V，氧化2-4h，并且在阳极氧化过程中以一定速度不断搅拌，氧化结束后再置于马弗炉中400-600℃煅烧处理1-3h获得二氧化钛纳米带阵列光电极；/n(2)石墨相氮化碳纳米片的制备：将三聚氰胺放置于马弗炉中，在400-600℃的温度下煅烧，保温2-4h，自然冷却得到体相石墨相氮化碳，将得到的体相石墨相氮化碳浸没于0.8-1.6M的硫酸溶液中，搅拌30-40min，然后再超声25-35min，再离心，清洗数次，直到pH为7，得到石墨相氮化碳纳米片；/n(3)掺杂石墨相氮化碳的二氧化钛纳米带阵列光电极的制备：将步骤(2)制得的石墨相氮化碳纳米片溶于纯水中超声分散3-5h得到石墨相氮化碳溶液，将石墨相氮化碳溶液作为电解液，将步骤(1)制得的二氧化钛纳米带阵列光电极作为阴极，铂片作为阳极，在电压为4-8V条件下沉积3-7min，获得掺杂石墨相氮化碳的二氧化钛纳米管阵列光电极；/n(4)掺杂石墨相氮化碳和石墨烯的二氧化钛纳米带阵列光电极的制备：取氧化石墨置于水中超声剥离1-3min得到氧化石墨烯分散液，用毛刷蘸取氧化石墨分散液对步骤(3)中制备好的掺杂石墨相氮化碳的二氧化钛纳米管阵列光电极进行涂覆负载，重复3-5次后置于120℃的烘箱中干燥30-40min，再置于马弗炉中450-650℃退火1-3h获得掺杂石墨相氮化碳和石墨烯的二氧化钛纳米带阵列光电极。/n