[发明专利]Pt－TiO2/Ti复合电极及其制备方法

权利要求书

1.一种Pt-TiO₂/Ti复合电极，包括纯钛基板、TiO₂纳米管阵列，其中TiO₂纳米管阵列以纯钛基板，在氢氟酸电解液作用下，在基板表面垂直方向产生管径为50～200nm，管长为100～400nm的TiO₂纳米管阵列。其特征在于还包括纳米铂，该纳米铂是将上述TiO₂纳米管阵列放入到浓度为0.5-1.5g/L的氯铂酸和20-40g/L硼酸混合电解液中，通过电化学沉积，在TiO₂纳米管阵列表面及管中生长纳米颗粒状或层片状铂，形成Pt-TiO₂/Ti复合电极。

2.制备如权利要求1所述的Pt-TiO₂/Ti复合电极，制备步骤如下：

第一步，基板的准备

将纯钛板切割成一定尺寸的基板，将基板先在丙酮中超声清洗除油，后经过600号砂纸打磨后，用蒸馏水清洗，再用体积比为1∶1的氢氟酸和硝酸的混合溶液抛光，经过处理的试样用蒸馏水冲洗干净，冷风吹干后放入干燥器中备用；

第二步，TiO₂纳米管阵列的制备

将第一步中制备完毕的纯钛基板作为阳极，镀钌钛网作为阴极，两极间距离保持在4cm，加压方式采取直接加压法，即直接将两极电压调节到所需值后带电放入试样片，在反应器中加入浓度为0.5wt％的氢氟酸电解液，其量应使纯钛片25mm的高度浸入在电解液中，整个试验过程都在室温下进行，并且为了保持整个体系温度和电解液成分的均匀、促进体系的散热，整个试验过程中采用磁力搅拌，调节电压到20V，反应25min后，终止；

第三步，TiO₂纳米管阵列制备后的煅烧

将第二步制备完毕的TiO₂纳米管阵列放在马弗炉中，于280℃下煅烧3h，随炉冷却后，即制成基板与TiO₂纳米管阵列构成一体化的TiO₂纳米管阵列；

其特征在于还包括：

第四步，Pt-TiO₂/Ti复合电极的制备

将第三步制备完毕的煅烧后的TiO₂纳米管阵列作为阴极，镀钉钛网作为阳极，两极间距离保持在2cm，先将电路连好，两极浸入0.5-1.5g/L的氯铂酸和20-40g/L硼酸混合电解液中，然后接通电源，通过与电源外串联相接的毫安电流表来控制沉积电流大小进行直流电沉积，整个试验过程都在室温下进行，并且为了保持整个体系温度和电解液成分的均匀、促进体系的散热，整个试验过程中采用磁力搅拌，另外此过程还加入了辅助超声，调节电流密度到1-10mA/cm²，反应1-30min后，即得到Pt-TiO₂/Ti复合电极。

3.如权利要求2所述的第四步中，其特征在于辅助超声的频率为20-200KHz，功率为0.1-2.0千瓦。