[发明专利]分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极及其应用

摘要

本发明涉及分子水平铱催化剂修饰的WO₃复合光阳极及其应用。采用具有可见光响应的无机半导体材料三氧化钨为光敏剂，以具有稳定结构的分子水平铱催化剂[(H₄dphbpy)Ir^III(Cp*)Cl]Cl为催化剂，利用化学吸附的方式将单层催化剂负载到三氧化钨基底上，构成无机半导体/分子催化剂(FTO/WO₃/Ir–PO₃H₂)复合光阳极催化体系，有效阻止了空穴电子重组，大大加快了电极/电解质界面之间的电荷传输，提高了电荷分离效率和界面反应动力学，从而实现了复合光阳极在可见光(λ>400nm,100mW/cm²)驱动下催化水氧化产生氧气。

主权项

1.分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极，其特征在于，制备方法包括如下步骤：1）FTO/WO3电极的制备：将预处理的WO3用蒸馏水配制WO3悬浊液；将WO3悬浊液使用刮涂法或旋涂法负载在FTO导电玻璃上，自然晾干，真空干燥过夜，于马弗炉中，以5 °C/min的速率升温至500 °C，煅烧2‑3 h，取出后冷却至室温进行退火处理，得FTO/WO3电极；2）将制备好的FTO/WO3电极浸泡在分子水平铱催化剂的甲醇溶液中过夜，取出后用去离子水冲洗，真空干燥或氮气吹干，得到分子水平铱催化剂修饰的WO3复合光阳极，避光保存；所述的分子水平铱催化剂为具有四配位的分子Ir‑PO3H2，其化学分子式为 [(H4dphbpy)IrIII(Cp*)Cl]Cl ；其中，Cp* = 五甲基环戊二烯。