[发明专利]响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极及其制备方法

权利要求书

1.一种响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极，其特征在于：所述氮掺杂二氧化钛光电极在紫外可见吸收光谱图中最大吸收值为1769nm，对太阳光的吸收到达近红外区域。

2.一种响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）钛基底预处理；

（2）电解液的配置：电解液由5～30wt%的去离子水、5～30wt%的硝酸和其余为乙二醇相混合而成； 

（3）将钛片作为阳极、铂片作为阴极置于电解液中，于直流电压为15～100V下阳极氧化20～120min，阳极氧化过程在室温下进行，然后清洗、干燥；

（4）将上述钛片光电极煅烧1～5h，温度为350～650℃，并随后取出冷却，即得到响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极。

3.如权利要求2所述的响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）钛基底预处理；

（2）电解液的配置：电解液由10～20wt%的去离子水、10～20wt%的硝酸和其余为乙二醇相混合而成； 

（3）将钛片作为阳极、铂片作为阴极置于电解液中，于直流电压为15～100V下阳极氧化20～120min，阳极氧化过程在室温下进行，然后清洗、干燥；

（4）将上述钛片光电极煅烧1～5h，温度为350～650℃，并随后取出冷却，即得到响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极。

4.如权利要求3所述的响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）钛基底预处理；

（2）电解液的配置：电解液由10～20wt%的去离子水、10～20wt%的硝酸和其余为乙二醇相混合而成； 

（3）将钛片作为阳极、铂片作为阴极置于电解液中，于直流电压为30～60V下阳极氧化50～90min，阳极氧化过程在室温下进行，然后清洗、干燥；

（4）将上述钛片光电极煅烧1～5h，温度为350～650℃，并随后取出冷却，即得到响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极。

5.如权利要求4所述的响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）钛基底预处理；

（2）电解液的配置：电解液由10～20wt%的去离子水、10～20wt%的硝酸和其余为乙二醇相混合而成； 

（3）将钛片作为阳极、铂片作为阴极置于电解液中，于直流电压为30～60V下阳极氧化50～90min，阳极氧化过程在室温下进行，然后清洗、干燥；

（4）将上述钛片光电极煅烧2～4h，温度为400～600℃，并随后取出冷却，即得到响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极。

6.如权利要求2、3、4或5所述的响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于：所述钛基底预处理为将钛片依次进行化学抛光和脱脂处理。

7.如权利要求6所述的响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于：所述化学抛光为将纯度>99.9%的钛片置于由5～35vol%的氢氟酸、35～65vol%的硝酸和其余为去离子水相混合而成的抛光液中抛光10～30s。

8.如权利要求7所述的响应可见光和红外光的氮掺杂二氧化钛光电极的制备方法，其特征在于：所述脱脂处理为将钛片分别在丙酮、无水乙醇、去离子水中超声15min，超声功率720W，再用去离子水反复冲洗，烘干。