[发明专利]光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石及制备方法和应用

权利要求书

1.一种光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石，其特征在于，所述负载金属的硼掺杂金刚石包括基底，设置在所述基底任意一侧的硼掺杂金刚石层，所述硼掺杂金刚石层包括平整底层和垂直于所述平整底层的锥形结构层，以及均匀负载在所述锥形结构层的尖端的金属纳米颗粒催化剂，使所述金属纳米颗粒与所述硼掺杂金刚石载体相互作用，使金属原子具有低配位以及最大的原子利用效率。

2.根据权利要求1所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石，其特征在于，所述平整底层的厚度为500nm～5μm；和/或，

所述锥形结构层的高度为500nm～2μm。

3.根据权利要求1所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石，其特征在于，所述锥形结构层中，锥形结构的底部直径为100nm～1μm；和/或，

锥形结构的尖端曲率半径不超过20nm。

4.根据权利要求1～3任一所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石，其特征在于，所述金属纳米颗粒催化剂的粒径为0.1nm～20nm。

5.根据权利要求1～3任一所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石，其特征在于，所述金属纳米颗粒催化剂的负载面积占所述硼掺杂金刚石层面积的比例为10％-20％。

6.一种光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供硼掺杂金刚石为载体，所述硼掺杂金刚石包括一基底，以及设置在所述基底任意一侧的硼掺杂金刚石层；

在所述基底任意一侧的硼掺杂金刚石层的表面进行刻蚀处理，得到处理后的硼掺杂金刚石层，所述处理后的硼掺杂金刚石层包括平整底层和垂直于所述平整底层的锥形结构层；

提供金属靶材，采用磁控溅射的方式在所述硼掺杂金刚石载体的表面进行金属溅射处理，得到所述光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石。

7.根据权利要求6所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石的制备方法，其特征在于，所述金属靶材选自金靶材、银靶材、铂靶材、钌靶材、钯靶材、铱靶材、铌靶材、钼靶材的任意一种。

8.根据权利要求6～7任一所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石的制备方法，其特征在于，所述溅射处理的时间为2～4分钟；和/或，

所述锥形结构层与所述金属靶材的间距为5～15cm。

9.一种光电催化还原反应电极，其特征在于，所述还原反应电极的材料为上述权利要求1～5任一所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石或由上述权利要求 6～8任一所述的方法制备得到的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石。

10.包含上述权利要求1～5任一所述的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石或由上述权利要求6～8任一所述的方法制备得到的光电催化的负载金属的硼掺杂金刚石的电极在光电催化还原反应的应用。