[发明专利]氧化亚铜纳米线光阴极及其制备方法、光电化学器件

权利要求书

1.一种氧化亚铜纳米线光阴极，其特征在于，所述氧化亚铜纳米线光阴极包括形成于金属铜基片上的氧化亚铜纳米线，所述氧化亚铜纳米线的表面负载有保护层，所述保护层包含有钴和镧金属元素。

2.根据权利要求1所述的氧化亚铜纳米线光阴极，其特征在于，所述氧化亚铜纳米线的直径为50nm～500nm，长度为5μm～10μm，所述保护层的厚度为10nm～100nm。

3.一种如权利要求1或2所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，包括：

提供金属铜基片并在所述金属铜基片上生长氢氧化铜纳米线；

将所述氢氧化铜纳米线浸泡于包含有钴和镧金属元素的有机前驱体溶液中，并干燥处理；

将干燥后的所述氢氧化铜纳米线在惰性氛围中高温煅烧，获得所述氧化亚铜纳米线光阴极。

4.根据权利要求3所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，在生长氢氧化铜纳米线之前还对所述金属铜基片进行预处理，包括：

将剪裁为预定尺寸的金属铜基片进行表面有机物清洗，具体是：将所述金属铜基片浸入丙酮和醇溶剂的混合溶液中超声处理10min～20min，其中，所述丙酮和醇溶剂的质量比1:1～1:2；

将有机物清洗后的金属铜基片进行酸洗，具体是：将所述金属铜基片浸泡在0.01M～0.02M的稀盐酸或稀硝酸或稀硫酸溶液中超声处理10min～20min；

再将酸洗后的金属铜基片浸于水或醇溶剂中5min～10min后干燥处理。

5.根据权利要求3所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，所述在所述金属铜基片上生长氢氧化铜纳米线包括：

以所述金属铜基片为正极，以金属铂片或碳棒为负极，以氢氧化钾或氢氧化钠溶液为电解液，进行阳极氧化反应；将反应后的金属铜基片在30℃～80℃下干燥后得到氢氧化铜纳米线。

6.根据权利要求5所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，所述电解液为3M的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，阳极氧化反应的电压为1.2V～1.8V，阳极氧化反应时间为3min～5min。

7.根据权利要求3所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，所述包含有钴和镧金属元素的有机前驱体溶液为水溶性的钴有机化合物和水溶性的镧有机化合物的混合溶液；所述混合溶液中，所述水溶性的钴有机化合物的浓度为0.01M～0.1M，所述水溶性的镧有机化合物的浓度为：0.01M～0.1M；将所述氢氧化铜纳米线浸泡于所述有机前驱体溶液中25min～35min，再将所述氢氧化铜纳米线在30℃～80℃下干燥。

8.根据权利要求7所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，所述水溶性的钴有机化合物为 乙酸钴，所述水溶性的镧有机化合物为 乙酸镧。

9.根据权利要求3-8任一所述的氧化亚铜纳米线光阴极的制备方法，其特征在于，将干燥后的所述氢氧化铜纳米线在惰性氛围中于400℃～800℃煅烧，获得所述氧化亚铜纳米线光阴极。

10.一种光电化学器件，其特征在于，包括权利要求1或2所述的氧化亚铜纳米线光阴极。