[发明专利]一种非金属掺杂钛基薄膜电极、制备方法及其应用

摘要

一种非金属掺杂钛基薄膜电极、制备方法及其应用，属于无机非金属材料的光电催化技术领域。包括以下步骤：将非金属元素的单质或化合物与异丙醇钛混合反应制备非金属掺杂TiO2颗粒，制备TiO2纳晶，将非金属掺杂TiO2颗粒、造孔剂与TiO2纳晶乳状液混合制备成胶乳并涂膜，然后进行热处理即可。本发明所制备的非金属掺杂钛基薄膜电极用于光电催化降解水中污染物如染料、酚类、醛类、药物或重金属离子。本发明的电极具有可见光响应、大的比表面积、与基底粘附力强等优势。

主权项

一种非金属掺杂钛基薄膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)非金属掺杂TiO2颗粒的制备：将非金属元素的单质或化合物与异丙醇钛超声混合，所得混合溶液中掺杂的非金属元素的单质或化合物与钛摩尔比为0.01～0.3∶1；在空气条件下，将所得混合物10～100℃恒温持续搅拌24～48小时直到混合物成为粉末状态；之后将粉末置于马弗炉中200～600℃焙烧1～6小时，即得到纳微尺寸的非金属掺杂TiO2颗粒；2)TiO2纳晶乳状液体的制备：在持续搅拌中，将乙酸滴入异丙醇钛中，10～60分钟后倒入去离子水中加热至50～200℃并持续搅拌10～60分钟，加入硝酸调节pH值至4～1，再于100～250℃加热2～20小时，得到TiO2纳晶的乳状液体，其中，TiO2的固含量为5～30％；3)非金属掺杂TiO2薄膜电极的制备：步骤1)制备的非金属掺杂TiO2颗粒、造孔剂与步骤(2)所得TiO2纳晶的乳状液体混合并研磨分散均匀后，加入溶剂调节浓度，得到TiO2的总固含量为5～30％的浆料；通过涂覆法将浆料均匀涂敷在导电基底上并在室温下干燥，之后将薄膜在50～600℃下进行热处理0.2～3小时，得到非金属掺杂钛基薄膜电极。