[发明专利]一种复合光电催化材料及其制备方法

权利要求书

1.在一种复合光电催化阳极材料，包括由钛或者钛合金制成的基体，其特征在于：所述基体的表面上覆盖有光催化剂层和电催化剂层，所述光催化剂层和所述电催化剂层分别均匀且有规律地交错设置在所述基体的表面上，所述光催化剂层与所述电催化剂层在所述基体上的覆盖面积之比为1:9 ~ 9:1，所述光催化剂层和所述电催化剂层互不重叠且相互邻接，所述光催化剂层由二氧化钛制成，所述电催化剂层由铂族金属或铂族金属氧化物制成，所述光催化剂层的厚度为250 ~ 500 nm，所述电催化剂层的厚度为0.5 ~2 μm。

2.制备如权利要求1所述的一种复合光电催化阳极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、基体表面的清洁处理：先用清洗剂除去由钛或者钛合金制成的基体表面的油污，然后在3%氢氟酸水溶液中于常温下浸泡20~40 min后取出，用清水洗净；

步骤2、光催化剂层的制备：将均匀设置有网孔的覆盖膜贴合于经过清洁处理的基体表面，然后将基体作为阳极置于含0.25 wt％~0.5 wt %NH₄F的乙二醇溶液中，在15~35 V的阳极电压下进行阳极氧化反应，反应0.5~5 h后取出，撕去覆盖膜，并用清水洗净，在基体的表面覆盖均匀规律设置的光催化剂层，且撕去覆盖膜的区域为待电镀区域；

步骤3、电催化剂层的制备：将步骤2制得的规律覆盖有光催化剂层的基体置于含铂族金属离子的电镀液中作为阴极，在50 ~ 500 A/m²的阴极电流密度下电镀5 ~ 50 min后取出，用清水洗净，在基体的待电镀区域上覆盖均匀规律设置的由铂族金属制成的电催化剂层，且电催化剂层在光催化剂层之间分布，得到所述复合光电催化阳极材料；进一步在300~ 600℃下热处理30 ~ 180 min，则电催化剂层的铂族金属氧化为铂族金属氧化物；从而制备得到所述复合光电催化阳极材料，所述光催化剂层和所述电催化剂层分别均匀且有规律地交错设置在所述基体的表面上；

步骤2中，通过控制覆盖膜中网孔的大小，控制光催化剂层与电催化剂层在所述基体上的覆盖面积之比为1:9 ~ 9:1；通过控制步骤2中阳极氧化反应的时间，控制光催化剂层在所述基体上覆盖的厚度为250 ~ 500 nm，通过控制步骤3中电镀的电流密度和时间，控制电催化剂层在所述基体上覆盖的厚度为0.5 ~ 2 μm。

3.根据权利要求2所述的一种复合光电催化阳极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述乙二醇溶液中乙二醇与去离子水的体积比为100 : 5~15。