[发明专利]一种自支撑碳基TiO2

权利要求书

1.一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将膨胀石墨粉末超声清洗、真空干燥烘干后备用；

(2)称取一定质量的膨胀石墨粉末，与钛酸四丁酯、无水乙醇进行混合，得到混合溶液A；

(3)将无水乙醇、去离子水、浓硝酸按一定体积比例混合，得到混合溶液B；

(4)将混合溶液B逐滴加入混合溶液A中，使两者充分混合均匀，然后将其在20-40℃下静置一段时间，直至形成凝胶状物质；

(5)将形成的凝胶状物质置于烘箱中干燥，得到黑灰色颗粒；

(6)将其研磨成粉末，置于马弗炉中煅烧，最终得到TiO₂/EG催化剂粉末；

步骤(1)中，将膨胀石墨粉末依次使用超纯水和无水乙醇进行超声清洗30min后，置于真空干燥箱中，在80℃下烘干6h。

2.根据权利要求1所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨粉末，与钛酸四丁酯、无水乙醇的质量比为(1-6)：(6-12)：0.2。

3.根据权利要求1所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，所述无水乙醇、去离子水、浓硝酸的体积比为(5-10)：1：(0.1-0.4)。

4.根据权利要求1所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液A和混合溶液B的体积比为1:(0.6-1)。

5.根据权利要求1所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中，用磁力搅拌器搅拌20min分别形成混合溶液A和混合溶液B。

6.根据权利要求1所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，将形成的凝胶状物质置于105℃烘箱中干燥8h，得到黑灰色颗粒。

7.根据权利要求1所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，用玻璃研钵将其研磨成粉末，置于马弗炉中在500℃下煅烧2h，得到TiO₂/EG催化剂粉末。

8.一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的应用，采用如权利要求1所述的制备方法制得的自支撑碳基TiO₂电催化材料，其特征在于，称取一定质量的TiO₂/EG催化剂粉末，放入压片模具中，使用压片机将其压成片状电极；用移液枪吸取一定体积的Nafion涂覆于石墨板末端，与片状电极进行连接后静置30min，即可得到自支撑工作电极并用于电化学测试。

9.根据权利要求8所述的一种自支撑碳基TiO₂电催化材料的应用，其特征在于，称取0.5g的TiO₂/EG催化剂粉末，放入圆形压片模具中，使用压片机将其压成圆形片状电极；用移液枪吸取5μl的Nafion涂覆于石墨板末端，与圆形片状电极进行连接后静置30min，即可得到自支撑工作电极并用于电化学测试；所述圆形压片模具尺寸为直径30mm，压力为20MPa，石墨板尺寸为0.5cm×6cm×0.2cm。