[发明专利]一种复合二氧化钛纳米花光电催化材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种光电催化产氢装置，其特征在于，包括：

反应室，该反应室内包括位于中心处的光源、环绕在光源外围且呈“口”字形分布的阳极板和环绕在阳极板外围且呈“口”字形分布的阴极板，所述阳极板由复合电极制成；

电源模块，连接至所述光源、阳极板和阴极板；

集气装置，与所述反应室相连通；

所述复合电极制备方法如下：

(1)将钛酸四丁酯加入盐酸溶液中，混匀后移入高压反应釜中，清洗后的FTO导电玻璃导电面朝上浸入高压反应釜内的反应液中，150～200℃下持续加热5～8h，得负载纳米花状二氧化钛的FTO电极；

(2)采用连续离子层吸附法在负载纳米花状二氧化钛的FTO上沉积贵金属纳米点，得负载有贵金属纳米点的二氧化钛纳米花电极；

(3)将负载有贵金属纳米点的二氧化钛纳米花电极浸入溶有硫酸镉和硫脲的氨水溶液中，二氧化钛纳米花电极负载面朝上水浴加热10～15min，取出后煅烧得被贵金属纳米点硫化镉薄膜包覆的二氧化钛纳米花光电催化材料。

2.根据权利要求1所述光电催化产氢装置，其特征在于，钛酸四丁酯的加入量为与盐酸溶液的体积比为1～5:250。

3.根据权利要求1所述光电催化产氢装置，其特征在于，FTO导电玻璃导电面45°朝上浸入反应液中。

4.根据权利要求1所述光电催化产氢装置，其特征在于，连续离子层吸附法的步骤为：

将步骤(1)得到的FTO电极先浸入贵金属盐溶液中浸泡3～8min后用去离子水冲洗，N₂吹干后再浸入硼氢化钠溶液中浸泡3～8min，再用去离子水冲洗，N₂吹干，得到负载有贵金属纳米点的二氧化钛纳米花电极。

5.根据权利要求4所述光电催化产氢装置，其特征在于，所述贵金属盐溶液的浓度为0.05～0.15M；所述硼氢化钠乙醇溶液的浓度为0.1～0.2M。

6.根据权利要求1所述光电催化产氢装置，其特征在于，贵金属为Au、Ag和Pt中的至少一种。

7.根据权利要求1所述光电催化产氢装置，其特征在于，溶有硫酸镉和硫脲的氨水溶液中硫酸镉的浓度为0.5～1.5mM；硫脲的浓度为4～6mM，氨水的浓度为1M。

8.根据权利要求1所述光电催化产氢装置，其特征在于，煅烧在N₂氛围、400～500℃下进行1.5～2.5h。