[发明专利]一种双功能光电燃料电池的构建方法

权利要求书

1.一种双功能光电燃料电池的构建方法，其特征是包括以下步骤：

（1）利用导电玻璃作为基底（1´5 cm），利用水热法在导电玻璃表面制备α-三氧化二铁棒；

（2）在α-三氧化二铁棒修饰二氧化钛纳米枝作为光电阳极；

（3）在导电玻璃表面电聚合普鲁士蓝作为光电阴极；

（4）将光电阳极与电聚合普鲁士蓝的光电阴极通过导线连接，构建双功能光电燃料电池。

2.根据权利要求1所述一种双功能光电燃料电池的构建方法，所用的导电玻璃为氟掺杂氧化锡（FTO）导电玻璃，电子供体为葡萄糖。

3.根据权利要求1所述一种双功能光电燃料电池的构建方法，α-三氧化二铁棒的制备，其特征是：首先将FTO导电玻璃分别置于丙酮、乙醇和二次水中各自超声10 min清洗，首先将0.4 g六水合三氯化铁（FeCl₃·6H₂O）和0.85g硝酸钠（NaNO₃）溶于20 mL二次水中，随后用浓盐酸调节溶液pH至1.5，将上述溶液转移至25mL高压釜中，将1片上述处理的FTO导电玻璃导电面向下放入高压釜，置于100℃烘箱内反应6h，反应完毕冷却至室温，用二次水冲洗，然后在60℃下干燥，干燥完毕置于550℃马弗炉中煅烧4h得到α-三氧化二铁棒，升温速率为5 ℃/min。

4.根据权利要求1所述一种双功能光电燃料电池的构建方法，在α-三氧化二铁棒表面生长二氧化钛纳米枝，其特征是：首先将0.5 mL HCl加入40 mL二次水中搅拌10 min，然后加入0.5 mL三氯化钛溶液继续搅拌10 min，将上述制备的长有α-三氧化二铁棒的FTO导电玻璃置于上述溶液中，导电面向下，用保鲜膜封口，置入80 ℃烘箱中反应30 min，反应完毕取出用二次水冲洗，置于450 ℃马弗炉中煅烧1 h，升温速率5 ℃/min，即可得到在α-三氧化二铁棒表面生长二氧化钛纳米枝。

5.根据权利要求1所述一种双功能光电燃料电池的构建方法，导电玻璃表面电聚合普鲁士蓝作为光电阴极，其特征是：将FTO导电玻璃浸入体积比1:1的乙醇：氢氧化钠（1 M），随后用二次水冲洗，氮气干燥，将FTO导电玻璃插入0.1 M KCl、0.1 M HCl、2.5 mM K₃[Fe(CN)₆]和2.5 mM FeCl₃混合溶液中，采用恒电位沉积法沉积600 s，沉积电位为0.4 V，反应完毕二次水冲洗，即可得到光电阴极材料。

6.根据权利要求1所述一种双功能光电燃料电池的构建方法，构建双功能燃料电池，其特征是：将构建的光电阳极与阴极通过导线连接，插入50 mM的葡萄糖溶液中，在500W氙灯照射下，光电阳极产生电子和空穴，同时氧化葡萄糖，实现光能/生物质能向电能转化，光电阳极产生的电子通过导线传递到阴极上，将普鲁士蓝还原成普鲁士白，实现电能的存储。