[发明专利]PbS量子点敏化TiO2

权利要求书

1.一种PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极，其特征在于，PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极为局域表面等离激元增强的PbS量子点敏化TiO₂半导体薄膜电极，PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极包括在导电玻璃上依序层叠排列的宽禁带半导体层、金属纳米颗粒、宽禁带半导体层以及单层量子点。

2.一种如权利要求1所述的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极在原位电化学光谱和光电流联用测试中的应用。

3.一种实施如权利要求1所述的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极原位电化学光谱和光电流联用测试系统，其特征在于，PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极原位电化学光谱和光电流联用测试系统包括：电化学三电极体系、荧光检测体系和光电化学检测体系。

4.如权利要求3所述的的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极原位电化学光谱和光电流联用测试系统，其特征在于，电化学三电极体系由薄膜电极、Ag/AgCl电极和铂环电极组成，薄膜电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂环为对电极；电化学三电极体系用于对薄膜电极施加电化学电势，调控薄膜电极上宽禁带半导体导带的弯曲程度，控制量子点光生电子空穴对的分离与复合。

5.如权利要求3所述的的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极原位电化学光谱和光电流联用测试系统，其特征在于，荧光检测体系和光电化学检测体系由光学检测暗室、荧光检测系统和电化学工作站组成；其中，光学检测暗室由光学暗箱、光电化学池和底座组成，用于为荧光检测营造黑暗环境；荧光检测系统由激发光源、滤光片、分光仪、数据线和计算机组成。

6.如权利要求3所述的的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极原位电化学光谱和光电流联用测试系统，其特征在于，荧光检测体系和光电化学检测体系联用，用于同时对量子点敏化薄膜电极的光致发光和光电流密度进行检测、记录、显示检测结果。

7.一种实施如权利要求1所述的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极制备方法，其特征在于，PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极制备方法包括以下步骤：

步骤一，在FTO玻璃片上采用液相沉积技术和退火技术生长TiO₂薄膜；采用电子束蒸发技术，在TiO₂薄膜表面上蒸镀Au金属膜层；

步骤二，采用退火技术，使Au金属膜层在高温下退火形成Au金属颗粒；在形成的Au金属颗粒上再次采用LPD技术，沉积TiO₂超薄薄膜；

步骤三，在TiO₂超薄薄膜表面滴加油酸配体包覆的PbS量子点胶体稀释溶液，量子点溶液分散均匀、溶剂挥发后形成PbS量子点敏化TiO₂薄膜光电极。

8.如权利要求7所述的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极制备方法，其特征在于，步骤一中的TiO₂薄膜的厚度为100nm，Au金属膜层的厚度为5nm。

9.如权利要求7所述的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极制备方法，其特征在于，步骤二中的Au金属颗粒的粒径为15～50nm，TiO₂超薄薄膜的厚度为小于10nm。

10.如权利要求7所述的PbS量子点敏化TiO₂薄膜电极制备方法，其特征在于，步骤三中负载的PbS量子点层数为单层。