[发明专利]一种稀土氟化物纳米晶/TiO2复合光阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土氟化物纳米晶/TiO₂复合光阳极，其特征在于稀土氟化物纳米晶/TiO₂复合光阳极由稀土氟化物纳米晶、商业TiO₂和FTO导电玻璃制成制备而成；所述的稀土氟化物纳米晶与商业TiO₂的质量比为1∶(10～1000)；所述的FTO导电玻璃的表面负载量为0.5～3.0mg/cm²；所述的稀土氟化物纳米晶由稀土盐溶液、表面活性剂溶液和氟源溶液制成，其中所述的稀土盐溶液中稀土盐与表面活性剂溶液中表面活性剂的摩尔比为1∶(0.1～10)，其中所述的稀土盐溶液中稀土盐与氟源溶液中F^-的摩尔比为1∶(0.1～16)；所述的商业TiO₂为P25型纳米二氧化钛；所述的FTO导电玻璃为掺杂F的导电玻璃，厚度为1～5mm。

2.根据权利要求1所述的一种稀土氟化物纳米晶/TiO₂复合光阳极，其特征在于所述的稀土盐溶液为稀土硝酸盐溶液或稀土氯化物溶液，其中所述的稀土硝酸盐溶液中溶质选自硝酸钇、硝酸钪、硝酸镧、硝酸铈、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱和硝酸镥，溶剂选自水、乙醇和乙二醇；其中所述的稀土氯化物溶液中溶质选自氯化钇、氯化钪、氯化镧、氯化铈、氯化镨、氯化钕、氯化钐、氯化铕、氯化钆、氯化铽、氯化镝、氯化钬、氯化铒、氯化铥、氯化镱和氯化镥，溶剂选自水、乙醇和乙二醇。

3.根据权利要求2所述的一种稀土氟化物纳米晶/TiO₂复合光阳极，其特征在于所述的表面活性剂溶液为离子表面活性剂溶液或非离子表面活性剂溶液；其中所述的离子表面活性剂溶液中溶质选自十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四乙酸、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十六醇聚氧乙烯醚基二甲基辛烷基氯化铵、十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化铵、辛基酚聚氧乙烯醚基二甲基癸烷基溴化铵、辛基酚聚氧乙烯醚基二甲基癸烷基氯化铵、十六醇聚氧乙烯醚基二甲基辛烷基氯化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、十八烷基硫酸钠、N-油酰基多缩氨基酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、椰油烷基二甲基氧化胺、月桂基二甲基氧化胺、EO₂₀PO₇₀EO₂₀(P123)、EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆(F127)、十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基二羟乙基氧化胺、十四烷基二羟乙基氧化胺、十六烷基二羟乙基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺和十八烷基二羟乙基氧化胺，溶剂选自水、乙醇和乙二醇；其中所述的非离子表面活性剂溶液中溶质选自聚乙烯基吡咯烷酮、丙二醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚、构醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氨酯聚氧丙烯聚氧丙烯醚、聚乙二醇单油酸酯、十八烷基乙烯脲、椰子油还原醇、十六醇、油醇、鲸蜡醇、壬基酚、辛基酚、辛基甲酚、甘油、季戊四醇、山梨醇、乙醇胺、异丙醇胺、蔗糖、月桂酸、椰子油脂肪酸、十四酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸，溶剂选自水、乙醇和乙二醇。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种稀土氟化物纳米晶/TiO₂复合光阳极，其特征在于所述的氟源溶液选自氟阴离子盐溶液、氟氢酸溶液或三氟乙酸溶液，其中所述的阴离子盐溶液中溶质为氟化铵、氟化氢铵、氟化钠、氟化锂、氟化铵与氟化氢铵的混合溶质、氟化铵与氟化钠的混合溶质、氟化铵与氟化锂的混合溶质、氟化氢铵与氟化钠的混合溶质或氟化氢铵与氟化锂的混合溶质，溶剂选自水、乙醇和乙二醇，其中所述的氟氢酸溶液的溶剂为水，其中所述的三氟乙酸溶液的溶剂为水。