[发明专利]一种用于光生阴极保护的MnSe/TiO2复合膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜，其特征在于：钛基体表面煅烧负载TiO₂纳米管阵列膜，纳米管膜在交替浸渍于分别含有Mn²⁺离子的溶液和Se^2-离子的溶液中，进而获得MnSe/TiO₂复合膜。

2.按权利要求1所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜，其特征在于：

1)钛表面TiO₂纳米管阵列膜的制备：将NH₄F溶解在去离子水中，加入乙二醇混匀，以铂作为对电极，阳极氧化后，将预处理的钛基体煅烧，再随炉冷却至室温，即可在钛表面制得TiO₂纳米管阵列膜；

2)MnSe/TiO₂复合膜光阳极的制备：将上述获得TiO₂纳米管置于目标阳离子溶液中浸渍，而后在去离子水中浸渍，然后再在目标阴离子溶液中浸渍，最后在去离子水中浸渍，作为一次循环浸渍，如此反复循环浸渍30-40次后，清洗，干燥后，即得用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜；

所述，目标阴离子为1.5-2mmol/L的SeO₂溶解于无水乙醇中，加入NaBH₄作为还原剂将Se⁴⁺还原成Se^2-作为目标阴离子；目标阳离子为1.5-2mmol/LMnCl₂溶于无水乙醇中作为目标阳离子。

3.按权利要求2所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜，其特征在于：所述煅烧是将预处理的钛基体放置在马弗炉中于450-500℃下煅烧2-2.5h。

4.按权利要求2所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜，其特征在于：所述一次循环浸渍是将TiO₂纳米管置于上述目标阳离子溶液中浸渍30-40s，然后在去离子水中浸渍10-15s，再放置目标阴离子溶液中浸渍30-40s，在去离子水中浸渍10-15s。

5.一种权利要求1所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜的制备方法，其特征在于：

1)钛表面TiO₂纳米管阵列膜的制备：将NH₄F溶解在去离子水中，加入乙二醇混匀，以铂作为对电极，阳极氧化后，将预处理的钛基体煅烧，再随炉冷却至室温，即可在钛表面制得TiO₂纳米管阵列膜；

2)MnSe/TiO₂复合膜光阳极的制备：将上述获得TiO₂纳米管置于目标阳离子溶液中浸渍，而后在去离子水中浸渍，然后再在目标阴离子溶液中浸渍，最后在去离子水中浸渍，作为一次循环浸渍，如此反复循环浸渍30-40次后，清洗，干燥后，即得用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜；

所述，目标阴离子为1.5-2mmol/L的SeO₂溶解于无水乙醇中，加入NaBH₄作为还原剂将Se⁴⁺还原成Se^2-作为目标阴离子；目标阳离子为1.5-2mmol/LMnCl₂溶于无水乙醇中作为目标阳离子。

6.按权利要求5所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜的制备方法，其特征在于：所述煅烧是将预处理的钛基体放置在马弗炉中于450-500℃下煅烧2-2.5h。

7.按权利要求5所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜的制备方法，其特征在于：所述一次循环浸渍是将TiO₂纳米管置于上述目标阳离子溶液中浸渍30-40s，然后在去离子水中浸渍10-15s，再放置目标阴离子溶液中浸渍30-40s，在去离子水中浸渍10-15s。

8.按权利要求5所述的用于光生阴极保护的MnSe/TiO₂复合膜的制备方法，其特征在于：所述阳极氧化的条件为于20-30V电压下阳极氧化60-70min。