[发明专利]一种导电碳毡负载介孔(TiO2-Pt)复合光电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种导电碳毡负载介孔(TiO₂-Pt)光电极复合材料的制备方法，所述方法包括：采用表 面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为造孔模板剂，四氯化钛(TiCl₄)为钛源，氯铂酸 (H₂PtCl₆·6H₂O)为铂源，通过水热合成法制得液晶-Pt-TiO₂前驱体乳液，在超声波辅助下采 用浸渍提拉法负载至导电碳毡上，再经过高温煅烧得到导电碳毡负载介孔(TiO₂-Pt)光电极复 合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所使用的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 与四氯化钛与氯铂酸的重量比范围是1:0.5～5:0.03～0.1，优选1:0.8～3:0.045～0.1。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，液晶模板为无水乙醇和表面活性剂十六 烷基三甲基溴化铵混合体系，将表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵溶解到无水乙醇溶剂中， 通过自组装技术形成液晶软模板溶液，其中表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵与无水乙醇的 重量比为1:5～15，优选1:5-10。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其中，所述超声波辅助使用超声波处理 功率10-100W，优选20-50W，更优选约30W、时间0.5～5小时，优选约1h。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其中，水热合成条件为升温速率4～8℃/ 分，优选约5℃/分，95-100℃，优选100℃压强1-2MPa下反应8～20小时，优选约12小时； 反应结束后，自然冷却，达到常温。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其中，所述浸渍提拉是将整个洗净的基 板即导电碳毡浸入预先制备好的溶胶即液晶-Pt-TiO₂前驱体乳液之中，然后优选以精确控制的 均匀速度将基板平稳地从溶胶中提拉出来，在粘度和重力作用下基板表面形成一层均匀的液 膜，紧接着溶剂迅速蒸发，于是附着在基板表面的溶胶迅速凝胶化而形成一层凝胶膜，将液 晶-Pt-无机物钛前驱体溶液均匀负载到导电碳毡载体上，制备得到液晶-Pt-无机物钛前驱体/导 电碳毡复合材料，其中浸渍提拉速率为1～5cm/s，优选约2cm/s，在烘箱中于80-110℃下，优 选约100℃烘干，优选再重复负载2-5次。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其中，所述高温煅烧是在惰性气体(氮 气)保护下，用采用管式炉通过程序升温焙烧液晶-Pt-无机物钛前驱体/导电碳毡复合材料， 获得导电碳毡负载介孔(TiO₂-Pt)光电极复合材料，其中程序升温速率为4～8℃/min，优选约 5℃/min，在400～500，优选约450℃下恒温1～5小时，优选约2小时，之后自然冷却至室温。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其中，载体导电碳毡在使用前进行前处 理，所述前处理包括依次用去离子水、浓硝酸、丙酮溶液、去离子水在超声波下清洗，烘干 备用。

9.通过权利要求1-8中任一项所述的制备方法获得的导电碳毡负载介孔(TiO₂-Pt)光电极 复合材料。

10.权利要求9所述的导电碳毡负载介孔(TiO₂-Pt)光电极复合材料用于光催化的用途。