[发明专利]一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极及其制备方法

权利要求书

1.一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，三电极体系中，采用钛片作为工作电极，铂片为对电极，银/氯化银为参比电极；将三电极体系置于合成ZnIn₂S₄的前驱体溶液中，通过电化学沉积，在钛片基底上合成ZnIn₂S₄前驱体膜；在惰性气体氛围下经退火工艺得到ZnIn₂S₄膜电极；

步骤2，将乙烯二氧噻吩溶解于去离子水中，加入硫酸钠作为电解质，配制获得聚合物前驱体溶液；

步骤3，将步骤1处理后的三电极体系，置于步骤2获得的聚合物前驱体溶液中，进行聚合；其中，聚合预设时间后，翻转工作电极，将工作电极另一面朝向对电极；

步骤4，步骤3处理后的工作电极用无水乙醇冲洗，再用去离子水冲洗干净，干燥，得到聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极。

2.根据权利要求1所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1中还包括对钛片进行预处理，预处理的步骤具体包括：

(1)对钛片进行机械抛光；

(2)将步骤(1)处理后的钛片用丙酮超声处理，用去离子水冲洗干净；

(3)将步骤(2)处理后的钛片用异丙醇超声处理，用去离子水冲洗干净；

(4)将步骤(3)处理后的钛片在氮气流中干燥。

3.根据权利要求1所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1中还包括：配制氯化锌、四水氯化铟和硫代硫酸钠的水溶液，加入氯化钾作为电解质，获得合成ZnIn₂S₄的前驱体溶液；其中，在硫含量过量的情况下，以摩尔比计，Zn：In＝1:1.25。

4.根据权利要求3所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1中，获得的合成ZnIn₂S₄的前驱体溶液后，将溶液pH调整为2～2.5。

5.根据权利要求1所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1中，电化学沉积电位设为-1.1v～-1.3v，电化学沉积时间设定为10min～20min。

6.根据权利要求1所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1中，惰性气体氛围下具体包括：惰性气体流量为400mL/min～600mL/min；

退火工艺具体包括：从室温以5℃/min的速率加热到150℃～500℃的退火温度，停留时间为1h。

7.根据权利要求1所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤2中，每100mL去离子水对应0.072g～0.284g的3，4-乙烯二氧噻吩，对应0.710g的硫酸钠。

8.根据权利要求7所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，步骤2配制的聚合物前驱体溶液，加入氯化钾作为电解质，加入盐酸将溶液pH调整为2～2.5。

9.根据权利要求1所述的一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极的制备方法，其特征在于，聚合物前驱体溶液中，EDOT浓度为0.005M、0.01M或0.02M，依次对应的聚合时间为1h、2h或3h；其中，聚合时间进行一半时，翻转工作电极，将工作电极另一面朝向对电极。

10.一种聚乙撑二氧噻吩-硫化铟锌复合膜电极，其特征在于，采用权利要求1至9中任一种所述的制备方法制备；

在钛基底(1)上依次沉积有ZnIn₂S₄薄膜层(2)和PEDOT薄膜层(3)。