[发明专利]碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极及制备与应用有效
| 申请号： | 201510727315.0 | 申请日： | 2015-10-30 |
| 公开（公告）号： | CN106637273B | 公开（公告）日： | 2018-12-18 |
| 发明（设计）人： | 赵国华;张亚军 | 申请（专利权）人： | 同济大学 |
| 主分类号： | C25B1/02 | 分类号： | C25B1/02;C25B11/06 |
| 代理公司： | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人： | 赵志远 |
| 地址： | 200092 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 本发明涉及碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极及制备与应用，属于光电极材料领域。将具有可见光特性的铬掺杂钛酸锶纳米立方块均匀修饰周期性有序二氧化钛纳米管阵列基底电极表面，得到铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管复合电极，再通过碳源包覆的方法，通过惰性气体煅烧处理，制备得到碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极。并将此异质结构光电极作为光电催化过程中光阳极材料，用于高效光电催化葡萄糖氧化制氢过程。与现有技术相比，本发明光电催化制氢方法简单易行，操作简单且适用条件温和。此外，碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极氧化葡萄糖促进产氢量是分解水制氢量的23.97倍，且其呈现出优异光电催化稳定性。 | ||
| 搜索关键词： | 铬掺杂 钛酸锶 二氧化钛纳米管 光电极 光电催化 包覆 碳层 制备 二氧化钛纳米管阵列 基底电极表面 葡萄糖 光电极材料 光阳极材料 纳米立方块 氧化葡萄糖 可见光 惰性气体 复合电极 适用条件 异质结构 制氢过程 包覆的 产氢量 分解水 制氢量 制氢 煅烧 修饰 应用 | ||
【主权项】：
1.一种碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极，其特征在于，将具有可见光特性的铬掺杂钛酸锶纳米立方块均匀修饰周期性有序二氧化钛纳米管阵列基底电极表面，得到铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管复合电极，再通过碳源包覆的方法，经过惰性气体煅烧处理，制备得到碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极；碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极的制备方法，包括以下步骤：(1)周期性有序二氧化钛纳米管阵列基底电极的制备：以铂片和钛板分别作为阴极及阳极，在电解质溶液中，外加槽电压为20～80V，进行多步电化学阳极化，阳极化后，用二次蒸馏水超声处理阳极化产物，再煅烧结晶化阳极化产物，制备得到周期性有序二氧化钛纳米管阵列基底电极；(2)铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管复合电极的制备：将步骤(1)制备得到的周期性有序二氧化钛纳米管阵列基底电极置于含有锶源与铬源的混合溶液中，随后将混合溶液和基底电极转移至聚四氟乙烯内衬反应釜内，进行溶剂热反应，待冷却后，用二次蒸馏水清洗样品电极表面，烘干处理，制备得到铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管复合电极；(3)碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极的制备：将步骤(2)得到的铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管复合电极浸泡于碳源中进行碳源包覆，取出后用二次蒸馏水清洗，烘干处理，再经惰性气氛中煅烧处理，制备得到碳层包覆铬掺杂钛酸锶/二氧化钛纳米管光电极。
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