[发明专利]一种光催化辅助电解水制氢的阳极

说明书

本发明提供了一种光催化辅助电解水制氢的阳极，该阳极包括基底层、颗粒层、石墨烯层、催化剂层。本发明应用石墨烯层增加光生空穴的寿命、利用颗粒层增加光生空穴的数量或产生更多的热，提高阳极的强氧化活性和析氧性能，当该阳极用于光催化辅助电解水制氢时，提高了整个装置的制氢效率。本发明具有制备方法简单、制氢效率高的优点，在光催化辅助电解水制氢领域具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，具体涉及一种光催化辅助电解水制氢的阳极。

背景技术

氢能源因其高效和清洁被普遍推崇为最适当的能源载体。将太阳能利用与电解水技术结合提高制氢效率，是当前研究的热点。但是，在接受太阳光照射的阳极，光与阳极的作用弱，产生的光生空穴少，限制了进一步提升整个装置的制氢效率。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种光催化辅助电解水制氢的阳极，该阳极包括基底层、颗粒层、石墨烯层、催化剂层；颗粒层置于基底层上，石墨烯层置于颗粒层上，催化剂层置于石墨烯层上。

更进一步地，催化剂层中具有孔洞。

更进一步地，孔洞穿透所述石墨烯层。

更进一步地，颗粒层包括颗粒，颗粒为球形或类球形。

更进一步地，颗粒的材料为贵金属。

更进一步地，颗粒的材料为金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物。

更进一步地，在靠近孔洞处，颗粒的尺寸小于远离孔洞处，颗粒的尺寸。

更进一步地，催化剂层的材料为金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物。

更进一步地，催化剂层的材料与颗粒的材料不同。

更进一步地，颗粒之间的距离大于颗粒的半径。

本发明的有益效果：本发明提供了一种光催化辅助电解水制氢的阳极，该阳极包括基底层、颗粒层、石墨烯层、催化剂层。本发明应用石墨烯层增加光生空穴的寿命、利用颗粒层增加光生空穴的数量或产生更多的热，提高阳极的强氧化活性和析氧性能，当该阳极用于光催化辅助电解水制氢时，提高了整个装置的制氢效率。本发明具有制备方法简单、制氢效率高的优点，在光催化辅助电解水制氢领域具有重要的应用价值。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是光催化辅助电解水制氢的阳极的示意图。

图2是又一种光催化辅助电解水制氢的阳极的示意图。

图3是再一种光催化辅助电解水制氢的阳极的示意图。

图4是再一种光催化辅助电解水制氢的阳极的示意图。

图中：1、基底层；2、颗粒层；3、石墨烯层；4、催化剂层；5、孔洞。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

本发明提供了一种光催化辅助电解水制氢的阳极。如图1所示，该阳极包括基底层1、颗粒层2、石墨烯层3、催化剂层4。基底层1为导电材料。优选地，基底层1为镍。颗粒层2置于基底层1上。颗粒层2包括单层排列的颗粒，颗粒为球形或类球形。颗粒的材料为贵金属。石墨烯层3置于颗粒层2上。催化剂层4置于石墨烯层3上。催化剂层4的材料为金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物。