[发明专利]光化学电极、其建造及用途

权利要求书

1.一种电极，其包括与基体连接的导电表面；

所述基体包括多种半导体纳米颗粒和贵金属纳米颗粒；

其中基本上所述多种纳米颗粒的每一种纳米颗粒通过至少一种能够调节所述基体的纳米颗粒之间的电子传递的基体连接基团与另一种纳米颗粒连接；和

所述多种纳米颗粒的至少一部分通过至少一种能够调节所述基体与所述导电表面之间的电子传递的表面连接基团与所述导电表面连接。

2.根据权利要求1所述电极，其中所述多种半导体纳米颗粒的每一种半导体纳米颗粒选自硫化镉、硒化镉、碲化镉、硒化铟、及其任何组合。

3.根据权利要求1或2所述电极，其中所述多种贵金属纳米颗粒的每一种贵金属纳米颗粒选自钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金及其任何组合。

4.根据前述权利要求的任一项所述电极，其中在基体中半导体纳米颗粒和贵金属纳米颗粒之间存在比例，即在大约0.1至大约10.0之间。

5.根据前述权利要求的任一项所述电极，其中经过电荷跳跃或者电子隧道完成由基体连接基团和/或表面连接基团调节的电子传递。

6.根据前述权利要求的任一项所述电极，其中所述基体连接基团是一种电聚合的低聚物。

7.根据权利要求6所述电极，其中所述电聚合低聚物包括至少两个结合团，所述结合团可以是相同的或者不同的并且各自与所述基体的至少一种纳米颗粒独立地化学地结合。

8.根据权利要求6或7所述电极，其中电聚合低聚物包括一个或者多个任选地取代的芳香或者杂芳部分。

9.根据权利要求1至8的任一项所述电极，其中所述基体连接基团是式(I)的基团：

(I)Z₁-L₁-Z₂

其中可以相同或者不同的所述Z₁和Z₂的每一个是与至少一种纳米颗粒独立地化学地结合的键或者部分；和

L₁是包括至少一种电聚合的单体或者其低聚物的连接体基团。

10.根据权利要求9所述电极，其中L₁包括一个或者多个任选地取代的芳香或者杂芳部分。

11.根据权利要求9所述电极，其中电聚合单体选自硫苯胺、苯硫酚、氨基-苯硫酚、硫代吡咯及其任何组合。

12.根据前述权利要求的任一项所述电极，其中所述表面连接基团是一种电聚合的低聚物。

13.根据权利要求12所述电极，其中所述电聚合低聚物包括至少两个结合团，所述结合团可以是相同的或者不同的并且各自与所述基体和/或导电表面的至少一种纳米颗粒独立地化学地结合。

14.根据权利要求13所述电极，其中所述电聚合低聚物包括一个或者多个任选地取代的芳香或者杂芳部分。

15.根据前述权利要求的任一项所述电极，其中所述表面连接基团是式(II)的基团：

(II)Z₃-L₂-Z₄

其中可以相同或者不同的所述Z₃和Z₄的每一个是各自与至少一种纳米颗粒或者导电表面独立地化学地结合的键或者部分；和

L₂是包括至少一种电聚合的单体或者其低聚物的连接体基团。

16.根据权利要求15所述电极，其中L₂包括一个或者多个任选地取代的芳香或者杂芳部分。

17.根据权利要求15所述电极，其中所述电聚合单体选自硫苯胺、苯硫酚、氨基-苯硫酚、硫代吡咯或其任何组合。

18.根据权利要求9或15所述电极，其中Z₁、Z₂、Z₃和Z₄是相同的。

19.根据权利要求9或15所述电极，其中L₁和L₂是相同的。

20.根据前述权利要求的任一项所述电极，还包括至少一个具有比所述半导体纳米颗粒的导带更正的氧化还原电势的电子受体基团。