[发明专利]一种光电极的制备方法

权利要求书

1.一种光电极的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

(1)将钛片作为阳极，将铂片作为阴极，选用NaF和Na₂SO₄混合溶液作为电解质，置于15-30℃的水浴锅中，并在氧化电压为15-25V条件下，氧化1-4h后，用去离子水进行冲洗，并用鼓风干燥机进行干燥，制得二氧化钛纳米管阵列光电极；

(2)取石墨相氮化碳粉末置于超纯水中超声5-10h，制得石墨相氮化碳溶液，将石墨相氮化碳溶液作为电解液，将步骤(1)制得二氧化钛纳米管阵列光电极作为阴极，铂片作为阳极，在电压为1-10V条件下沉积1-10min，得到掺杂石墨相氮化碳的二氧化钛纳米管阵列光电极；

(3)取氧化石墨置于水中超声剥离1-3h得到氧化石墨烯分散液,将石墨烯分散液作为电解液，将步骤(2)制得的掺杂石墨相氮化碳的二氧化钛纳米管阵列光电极作为阴极，铂片作为阳极，在电压为1-10V条件下沉积1-10min，得到掺杂石墨相氮化碳和石墨烯的二氧化钛纳米管阵列光电极。

2.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述石墨烯氮化碳和石墨烯分别通过电化学沉积的方式负载在二氧化钛纳米管阵列光电极上。

3.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述石墨相氮化碳选用具有可见光特性的石墨烯相氮化碳，所述石墨烯选用具有电子转移能力的石墨烯。

4.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中钛片在使用前依次用600目、1000目和2000目砂纸进行打磨抛光。

5.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的钛片为规格为80mm×10mm×0.2mm的条形片，所述铂片选用与钛片相同尺寸的条形片。

6.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的NaF浓度为0.2-0.6wt％，Na₂SO₄浓度为0.5-1.5mol/L。

7.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的石墨相氮化碳溶液的浓度为30-100mg/L。

8.根据权利要求1所述的光电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的氧化石墨的制备方法：以石墨粉为原料，制备具有水溶性的氧化石墨烯，将石墨粉和硝酸钠按照质量比1:0.5混合后加入浓硫酸中，在冰浴中搅拌，30min后将3-4倍石墨粉质量的高锰酸钾固体缓慢加入，保证反应温度低于10℃，继续搅拌8-10h后将H₂O慢慢加入，在98℃继续搅拌20-24h，加入30％H₂O₂搅拌均匀，然后用5％的HCl和去离子水清洗并离心过滤得到氧化石墨。