[发明专利]一种复合光电催化剂及制备和应用

权利要求书

1.一种复合光电催化剂，其特征在于，在二氧化钛纳米管阵列的外表面和纳米管阵列开口处沉积有石墨烯薄膜层，半导体纳米颗粒则沉积在石墨烯薄膜层表面及二氧化钛纳米管陈列的纳米管内表面。

2.根据权利要求1一种复合光电催化剂，其特征在于，二氧化钛是锐钛矿型或锐钛矿型与金红石型的复合型。

3.根据权利要求1所述的一种半导体，其特征在于，所述的半导体为CdS、CdSe、CuInS₂、WO₃、FeOOH或Bi₂O₃。

4.权利要求1-3任一项所述的复合光电催化剂用于有机废水处理的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，所述的复合光电催化剂利用太阳能紫外可见光，对有机废水中的有机污染物进行光催化或光电催化处理。

6.权利要求1-3任一项所述的复合光电催化剂的制备方法，其特征在于，以二氧化钛纳米管阵列电极为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，将以上三电极体系置于氧化石墨水分散液中，在电化学工作站上采用循环伏安的方式电还原和沉积石墨烯，制得石墨烯-二氧化钛纳米管阵列复合材料；将所述的复合材料浸入半导体先驱物溶液中，通过化学沉积或电沉积制备得到。

7.根据权利要求6所述的复合光电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的半导体先驱物溶液是半导体金属的盐溶液，或半导体金属的酸溶胶。

8.根据权利要求7所述的复合光电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的半导体金属的盐溶液为CdCl₂和NaS乙醇溶液或CuCl₂、InCl₃和Na₂S₂O₃水溶液；所述的半导体金属的酸溶胶为过氧钨酸溶胶。

9.根据权利要求6所述的复合光电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的化学沉积是通过半导体先驱物之间化学沉淀反应形成半导体纳米颗粒，并沉积在石墨烯-二氧化钛纳米管阵列材料上。

10.根据权利要求6所述的复合光电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的电沉积是半导体先驱物溶液通过脉冲电沉积得到半导体纳米颗粒，并沉积在石墨烯-二氧化钛纳米管阵列材料上。