[发明专利]硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极，包括衬底上的TiO₂纳米棒阵列，其特征在于，

所述衬底为FTO导电玻璃；

所述组成TiO₂纳米棒阵列的所述TiO₂纳米棒包括主干纳米棒，所述主干纳米棒表面密布有分枝状结构，所述分枝状结构表面均匀负载有CdS量子点；

所述主干纳米棒的直径为100-300nm，长度为1.5-3μm；

所述分枝状结构的直径为10-20nm，长度为50-100nm；

所述CdS量子点直径为5-10nm。

2.根据权利要求1所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极，其特征在于，

所述主干纳米棒的直径为150-200nm，长度为2-2.4μm；

所述分枝状结构的直径为10-20nm，长度为50-80nm；

所述CdS量子点直径为5-10nm。

3.一种如权利要求1所述硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：

配制钛源前驱体溶液；以FTO导电玻璃为基底，加入所述钛源前驱体溶液，通过水热合成法制备TiO₂纳米棒阵列；洗涤，干燥；

配制浓度为0.1M-0.3M的TiCl₄水溶液；以所述TiO₂纳米棒阵列为模板，通过化学水浴沉积法制得分枝状TiO₂纳米棒阵列；煅烧；

分别配制浓度为0.01M-0.5M的镉源前驱体溶液和浓度为0.01M-0.5M的硫源前驱体溶液，以所述分枝状TiO₂纳米棒阵列为基底，通过5-15次敏化循环的连续化学水浴沉积法制得CdS量子点敏化分枝状TiO₂纳米棒阵列；

单次所述敏化循环为首先将所述分枝状TiO₂纳米棒阵列浸泡在所述镉源前驱体溶液中，5分钟后冲洗干净，继而放入所述硫源前驱体溶液中，5分钟后冲洗干净。

4.根据权利要求3所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的钛源前驱体溶液采用体积比为1:30:30的钛酸丁酯、浓盐酸、去离子水；首先所述将浓盐酸与所述去离子水混合，搅拌5分钟之后加入所述钛酸丁酯并继续搅拌5分钟，得所述钛源前驱体溶液。

5.根据权利要求3所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述水热合成法的温度为150℃-180℃，时间为5-20小时。

6.根据权利要求3所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的TiO₂为金红石型。

7.根据权利要求3所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的镉源前驱体溶液为Cd(NO₃)₂水溶液、CdCl₂水溶液或CdSO₄水溶液。

8.根据权利要求7所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，所述的镉源前驱体溶液为Cd(NO₃)₂水溶液。

9.根据权利要求3所述的一种硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极的制备方法，其特征在于，所述的硫源前驱体溶液为Na₂S水溶液。

10.一种将如权利要求1所述硫化镉量子点敏化分枝状二氧化钛纳米棒阵列电极作为光电阳极材料的应用。