[发明专利]一种负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂、催化体系及其制备方法和应用

权利要求书

1.用于光电催化分解水产氧的负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂，其特征在于，包括二氧化钛纳米棒内核，所述二氧化钛纳米棒内核的外部包覆有鞣酸镍铁配合物层。

2.如权利要求1所述的用于光电催化分解水产氧的负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂，其特征在于，所述鞣酸镍铁中镍原子与铁原子的摩尔数之比为3：1。

3.如权利要求1或2所述的用于光电催化分解水产氧的负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将二氧化钛纳米棒置于氯化镍和氯化铁的混合水溶液中，静置5-20分钟，使得氯化镍和氯化铁充分吸附在二氧化钛纳米棒上；

步骤2，向步骤1得到的反应体系中按顺序加入鞣酸溶液和氢氧化钠溶液，反应完毕后，清洗晾干即可得到负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂。

4.如权利要求1或2所述的负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂的在光电催化分解水产氧中的应用。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，包括导电玻璃，所述导电玻璃表面沉积有二氧化钛纳米棒，所述二氧化钛纳米棒的外部包覆有鞣酸镍铁配合物层。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，光电流为单一的二氧化钛半导体的2-2.5倍，所述催化体系的最大光电流转换效率能够达到6.2%-6.5%，所述催化体系作为光阳极，24小时光电流衰减10-15%。

7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，催化体系的制备方法包括以下步骤：

步骤1，在导电玻璃片的表面沉积二氧化钛纳米棒；

步骤2，将步骤1得到的导电玻璃片置于氯化镍和氯化铁的混合水溶液中，静置5-20分钟，使得氯化镍和氯化铁充分吸附在二氧化钛纳米棒上；

步骤3，向步骤2得到的反应体系中按顺序加入鞣酸溶液和氢氧化钠溶液，反应完毕后，清洗晾干即可得到负载鞣酸镍铁的二氧化钛催化剂。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤1的在导电玻璃片的表面沉积二氧化钛纳米棒的具体步骤为：

步骤1，将导电玻璃依次在丙酮溶液和水中浸泡并超声10-20分钟；

步骤2，将水、浓盐酸和钛酸四丁酯混合均匀得到混合溶液，其中水、浓盐酸和钛酸四丁酯的体积比为：（10-15）：（10-15）：（1-2），再将步骤1中的处理后的导电玻璃片的导电面朝下，置于所述的混合溶液中，于150-200℃的温度条件下反应1-2小时；得到沉积有钛盐纳米棒的导电玻璃；

步骤3，分别用水和酒精将表面沉积有钛盐纳米棒的导电玻璃洗净，自然风干；

步骤4，将步骤3中得到的导电玻璃在400-600℃的空气中煅烧1-3小时，得到表面有二氧化钛纳米棒的导电玻璃片。