[发明专利]一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法

权利要求书

1.一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是工艺方法步骤为：

(1)将半导体粉末或薄膜放入金属离子水溶液中使金属离子在其表面吸附达到饱和，所需要的时间在0.5-12小时之间，金属盐浓度应高于其饱和吸附浓度；

(2)染料以纯固体或液体形式加入上述溶液中，并快速搅拌，染料在溶解于水的过程中，一方面吸附在金属表面，另一方面将两个或多个染料分子偶联起来，金属盐和染料摩尔比为3.0-0.30，金属和染料之间形成三维、二维、一维聚合物；

(3)通过过滤、取出粉末与薄膜得到光催化剂与光电极。

2.一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是工艺方法步骤为：

(1)将半导体粉末或薄膜放入金属离子水溶液中使金属离子吸附达到饱和，所需要的时间在0.5-12小时之间，过滤、取出粉末与薄膜，用水、乙醇或丙酮洗涤粉末或薄膜、干燥；

(2)将上述半导体粉末或薄膜放入染料溶液中，达到饱和吸附后，过滤、取出粉末与薄膜，用水、乙醇或丙酮洗涤粉末或薄膜、干燥；

(3)重复步骤1和2，次数为2-50。

3.根据权利要求1或2所述的一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是所用半导体为TiO₂、ZnO、SnO₂或BaTiO₃的粉末或薄膜。

4.根据权利要求1或2所述的一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是所用的染料是指：含有两个或两个以上配位原子的有机染料分子；所述染料为曙红染料、菁染料、叶绿素。

5.根据权利要求1或2所述的一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是所用的金属离子是指：Al³⁺、Pb²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、La³⁺、Ce³⁺，所用的金属离子采用硝酸盐、氯化物、硫酸盐、乙酸盐。

6.根据权利要求1或2所述的一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是金属离子将半导体与染料，染料与染料偶联起来，形成多层结构。

7.根据权利要求1或2所述的一种金属离子偶联的染料敏化光催化剂与光电极的制备方法，其特征是构成多层染料吸附所用的金属离子为一种或多种，所用的染料也为一种或多种。