[发明专利]染料敏化贵金属沉积二氧化钛光阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种染料敏化贵金属沉积二氧化钛光阳极的制备方法，具体步骤如下：

A.将钛盐与溶剂混合配制成浓度为0.5-2mol/L钛盐溶液，在常温下磁力搅拌使其进行水解反应15-20分钟，再放置20-24小时，得到透明稳定的二氧化钛溶胶；所述的钛盐为四氯化钛、丙氧醇钛、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四己酯或硫酸钛；所述的溶剂是水或乙醇；

B.将钛盐溶于盐酸中配成1-4mol/L的钛盐的盐酸溶液，按钛盐的盐酸溶液和表面活性剂体积比为500-300∶1加入表面活性剂-脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3，搅拌均匀后，滴加3-5mol/L的氨水直至溶液的pH＝6～9时停止滴加，继续搅拌0.5-1h，静置老化20-24h；用去离子水离心洗涤3-5次，再用无水乙醇交换2次，在50℃烘箱中干燥40-48h，450-500℃煅烧1h，得到纳米二氧化钛粉体；

C.将步骤B中得到的二氧化钛粉体与步骤A得到的二氧化钛溶胶按质量比1∶1-5混合、充分研磨得到二氧化钛浆料；将步骤A得到的二氧化钛溶胶均匀涂到清洗干净的导电基底上干燥；然后再将二氧化钛浆料均匀涂到已经涂有溶胶的导电基底上，常温下干燥，在温度为300-600℃下进行热处理30-90分钟；降温至室温后得到二氧化钛薄膜；所述的导电基底为掺氟的SnO₂导电玻璃(FTO)、掺铟的SnO₂导电玻璃(ITO)，ITO柔性导电玻璃；

D.将步骤C的薄膜浸泡在浓度为10^-5-10^-3mol/L的贵金属盐溶液中，紫外灯下照射5-30分钟，取出常温干燥后制得贵金属沉积的二氧化钛薄膜；所用的贵金属盐是AgNO₃、H₂PtCl₆、Pt(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、CuCl₂、H₂AuCl₆或AuCl₂；

E.将步骤D得到的贵金属沉积的二氧化钛薄膜置于染料敏化剂溶液中浸泡12小时；取出后用无水乙醇清洗，氮气吹干，得到染料敏化的贵金属沉积二氧化钛光阳极；所述的染料敏化剂溶液是4，4’-二羧酸联吡啶钌的乙醇溶液，其浓度为5×10^-4mol/L。

2.一种根据权利要求1所述的方法制备的染料敏化贵金属沉积二氧化钛光阳极，其特征是在导电基底上附着一层TiO₂多孔半导体薄膜，该薄膜表面沉积着贵金属；所述贵金属是Ag、Pt、Cu或Au。