[发明专利]一种三氧化铟改性二氧化钛纳米管阵列电极的制备方法

权利要求书

1.一种用于水体中苯酚和有机染料的光电催化降解的三氧化铟改性的二氧化钛纳米管阵列电极制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

（1）首先采用阳极氧化法在Ti片上制备二氧化钛纳米管阵列电极，记为TiO₂ NTs/Ti电极；

（2）配制0.01～0.05 mol/L的硝酸铟电镀溶液，调节溶液pH为1.3～5.0，将步骤（1）中制备的TiO₂ NTs/Ti电极在电镀液中浸渍20~40 min，然后以TiO₂ NTs/Ti电极为阴极，铂片为阳极，在1～5 mA/cm²的恒定电流密度下电沉积1～5 min；用去离子水清洗干净后，放置于恒温鼓风干燥箱中干燥，干燥后取出冷却至室温，然后置于马弗炉中，以2°C/min的速率升温至450°C～600°C，恒温煅烧2 h，冷却至室温后，用去离子水清洗，室温干燥，得到In₂O₃-TiO₂ NTs/Ti电极；

采用阳极氧化法在Ti片上制备二氧化钛纳米管阵列电极的方法，包括以下步骤：

（A）将Ti片用砂纸打磨至表面光滑后依次浸入丙酮、异丙醇和无水乙醇溶液中分别超声处理15 min，去除Ti片表面的氧化物和油，然后用去离子水冲洗干净，氮气吹干备用；

（B）将NH₄F溶解于体积比为10: 8 :1的去离子水、浓硝酸、氢氟酸混合溶液中，制得刻蚀液，将步骤（A）中制备的Ti片置于刻蚀液中刻蚀30 s，然后用去离子水冲洗干净，氮气吹干备用；

（C）将NH₄F溶解于体积比为24:1的乙二醇-水混合溶液中，搅拌混合均匀制备成电解质溶液；电解质溶液中NH₄F浓度为0.25 wt%～0.5 wt% ；

（D）将步骤（B）中刻蚀后的Ti片作为阳极，将Pt片作为阴极，置于步骤（C）中制备的电解质溶液中，在20 °C 水浴条件下，恒定电压20 V～60 V，阳极氧化0.5 h～6 h；

（E）将（D）中阳极氧化后的Ti片依次用无水乙醇和去离子水清洗干净后，放置于恒温鼓风干燥箱中干燥，干燥后取出冷却至室温，然后置于马弗炉中，以2°C/min的速率升温至450°C～600°C，恒温煅烧2 h，冷却至室温后，用去离子水清洗，室温干燥，得到TiO₂ NTs/Ti电极。

2.按照权利要求1所述的一种用于水体中苯酚和有机染料的光电催化降解的三氧化铟改性的二氧化钛纳米管阵列电极制备方法，其特征在于，步骤（B）刻蚀液中NH₄F的质量分数为3.5 wt%。

3.按照权利要求1-2任一项所述的方法制备得到的三氧化铟改性的二氧化钛纳米管阵列电极。

4.按照权利要求1-2任一项所述的方法制备得到的三氧化铟改性的二氧化钛纳米管阵列电极的应用，作为光电材料。

5.按照权利要求4所述的应用，其特征在于，用于处理环境水体中的苯酚和有机染料，通过光照和外加偏压，使苯酚和有机染料氧化降解，实现有机污染物的无机化降解。