Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法。它依次包括以下步骤：（1）平面或者曲面TiO2电极的制备：采用喷雾热解法在ITO玻璃上制备TiO2电极或者SiO2@TiO2二维光子晶体，作为基底；（2）Au纳米颗粒的沉积：利用真空蒸镀法，通过严格限定蒸发速率，一步将Au纳米颗粒沉积在基底上，即制得所述的Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极。该制备方法优化了Au纳米颗粒沉积的流程，避免后续耗能较高且影响Au纳米颗粒物性的焙烧过程，同时还能可控调节Au纳米颗粒的粒径，得到可见光吸收范围宽，吸光能力强，光电性能优异的等离子体电极。电极。电极。

【技术实现步骤摘要】
Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及无机光电催化用的复合电极制备
，尤其涉及一种Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法。
技术背景
[0003]光电分解水制氢由于其自身绿色、耗能低等特点得到广泛关注，其核心是开发电子空穴复合率低并能够在可见光下响应的光阳极。TiO2具有优异的物理化学性质，常常作为光电催化剂而应用于光电分解水制氢，但因其较大的禁带宽度（3.2 eV），只在紫外光下表现出较好的光电性能。众多研究表明，TiO2对可见光的利用率低，载流子复合严重的问题，可以通过表面改性修饰贵金属纳米颗粒而得到改善。
[0004]2005年，田阳和Tatsuma发现贵金属Au纳米颗粒负载到TiO2上时，由于Au纳米颗粒的局域表面等离子体（LSPR）效应吸收可见光，产生的热电子可以越过Au与TiO2的界面迁移转移到TiO2的导带上，实现空穴
‑
电子对的分离，该过程被称为等离子体诱导电荷分离（PICS）效应（Tian Y., Tatsuma T., Jou本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：1）平面或者曲面TiO2电极的制备采用喷雾热解法在ITO玻璃上制备TiO2电极或者SiO2@TiO2二维光子晶体，作为基底；2）Au纳米颗粒的沉积利用真空蒸镀法，通过控制蒸发速率，一步将Au纳米颗粒沉积在基底上。2.如权利要求1所述的Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法，其特征在于：所述真空蒸镀法中蒸镀采用钨舟，Au线为蒸发源，控制蒸镀过程中的沉积速率为0.005~0.03 nm
·
s
‑1，蒸镀时间为200~2500 s，蒸镀压力为8
×
10
‑5~4
×
10
‑
4 Pa。3.如权利要求1或2所述的Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法，其特征在于：所述平面或者曲面TiO2电极的制备中，所述平面TiO2电极是在ITO玻璃表面采用喷雾热解法而得到TiO2薄膜；所述曲面TiO2电极是在平面TiO2电极表面，利用气
‑
液界面自组装方法沉积制备SiO2二维光子晶体，再采用喷雾热解法得到SiO2@TiO2二维光子晶体薄膜。4.如权利要求3所述的Au纳米颗粒修饰的TiO2等离子体复合电极的制备方法，其特征在于：所述SiO2二维光子晶体的制备过程为向水中先加入30~50 μL、浓度为0.8~1.5 mol
·
L
‑1的十二烷基磺酸钠水溶液作为表面活性剂，再慢慢滴加SiO2小球的正丁醇分散液，在气
‑
液界面自组装一层SiO2二维光子晶体，最后将其转移到平面TiO2电极；其中，所使用的SiO2小球为St
ö
ber法合成，粒径为250~600 nm。5.如权利要求3或4所述的Au...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玲，刘栩，朱梓玲，颜家保，李静，俞丹青，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：