本發(fā)明屬于光陽極修飾技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氫氧化鈷修飾二氧化鈦光陽極的方法。

背景技術(shù)：

二氧化鈦?zhàn)鳛橐环NN型半導(dǎo)體材料，是一種非常好的光催化劑。首先，二氧化鈦禁帶較寬，可以吸收波長(zhǎng)小于384nm的紫外線；其次，二氧化鈦的催化活性非常強(qiáng)，光生載流子易于發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可降解溶液中污染物，也可用于光解水；最后，二氧化鈦在光照下非常穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生光腐蝕，且自身無毒。

由于半導(dǎo)體材料二氧化鈦只能吸收波長(zhǎng)較小的紫外光且光生電子空穴易復(fù)合，在光電催化應(yīng)用方面受到了很大的限制，因此對(duì)其進(jìn)行改性以提升其吸光范圍顯得尤為重要。復(fù)合是改進(jìn)半導(dǎo)體性能的一種有效手段。將二氧化鈦與禁帶寬度較小的半導(dǎo)體進(jìn)行復(fù)合，形成耦合。在光照情況下，半導(dǎo)體受到光的激發(fā)，產(chǎn)生的電子和空穴分別存在不同半導(dǎo)體的導(dǎo)帶和價(jià)帶上，進(jìn)而電子和空穴進(jìn)行轉(zhuǎn)移，有效實(shí)現(xiàn)電子空穴的分離，擴(kuò)大光響應(yīng)，提高光催化活性。而鈷作為一種析氫催化活性較高的金屬，其氧化物具有很高的電子導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)氧吸脫附也很容易，因此有較高的析氫催化活性。在光電催化領(lǐng)域也具有不可小覷的地位。

由于二氧化鈦、鈷在光電催化方面都具有很高的研究?jī)r(jià)值，所以將二者進(jìn)行結(jié)合，可以有效地增加光的利用率并且抑制電子空穴的復(fù)合以提升析氧反應(yīng)的活性，可以很好地解決二氧化鈦在光電催化領(lǐng)域現(xiàn)有的一些缺點(diǎn)。

因此，如何抑制光催化過程中電子-空穴對(duì)的復(fù)合、提高材料的比表面積和拓展二氧化鈦光譜響應(yīng)范圍是研究二氧化鈦光催化性質(zhì)的核心問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種氫氧化鈷修飾二氧化鈦光陽極的方法，提高作為光陽極材料的二氧化鈦的光電性能。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

常溫?cái)嚢柘码姵练e的方法，使陽極氧化的二氧化鈦表面沉積氫氧化鈷，提高其光電性能，包括以下步驟：

步驟1)陽極氧化的工作電極采用純鈦片(99％)，對(duì)電極為碳棒，以氟化銨，水，乙二醇的有機(jī)溶液為電解液，施加電壓，陽極氧化二氧化鈦光陽極。

步驟2)電沉積氫氧化鈷采用在酸性硝酸鈷水溶液中，以二氧化鈦為工作電極，鉑片為對(duì)電極，銀氯化銀電極為參比電極，在常溫?cái)嚢柘率┘与妷?，得到沉積氫氧化鈷的二氧化鈦光陽極。

進(jìn)一步的，所述的陽極氧化的氟化銨有機(jī)溶液的濃度為0.3～0.5wt％。

進(jìn)一步的，所述的陽極氧化的電壓為30～60V，若電壓過低，則形成的TiO₂納米管速度較慢，孔徑較小；若電壓過高，則反應(yīng)速度過快，不利于形成規(guī)整有序的TiO₂納米管。

進(jìn)一步的，所述的陽極氧化的時(shí)間為0.2～8小時(shí)。

進(jìn)一步的，所述的二氧化鈦煅燒溫度為450℃。

進(jìn)一步的，所述的電沉積的硝酸鈷溶液的濃度為0.01～0.5mol/L。

進(jìn)一步的，所述的電沉積的電壓為-0.8～-1.2V。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的效果及優(yōu)點(diǎn)是：

(1)常溫下進(jìn)行陽極氧化及電沉積，得到Co(OH)₂/TiO₂的復(fù)合材料，較高提高了二氧化鈦的光電流，操作簡(jiǎn)便并降低了能源消耗；

(2)陽極氧化及電沉積設(shè)備簡(jiǎn)單，較易達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模和要求；

(3)Co(OH)₂/TiO₂的復(fù)合材料比較穩(wěn)定。

由上述優(yōu)點(diǎn)可見，本發(fā)明對(duì)提高作為光陽極材料的二氧化鈦的光電性能有重要意義。

附圖說明

圖1實(shí)施例1中，陽極氧化二氧化鈦的掃描電鏡圖。

圖2實(shí)施例1中，二氧化鈦沉積氫氧化鈷前后的光電流圖。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)及特點(diǎn)，但這些實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

常溫下電沉積的方法，在陽極氧化的二氧化鈦上電沉積氫氧化鈷，提高其光電性能，包括以下步驟：

步驟1)陽極氧化的工作電極采用純鈦片，對(duì)電極為碳棒，以氟化銨，水，乙二醇的有機(jī)溶液為電解液，施加電壓，陽極氧化二氧化鈦光陽極。

步驟2)電沉積氫氧化鈷采用在硝酸鈷水溶液中，以二氧化鈦為工作電極，鉑片為對(duì)電極，銀氯化銀電極為參比電極，在常溫?cái)嚢柘率┘与妷?，得到沉積氫氧化鈷的二氧化鈦光陽極。

進(jìn)一步的，所述的陽極氧化的氟化銨有機(jī)溶液的濃度為0.5wt％。

進(jìn)一步的，所述的陽極氧化的電壓為60V。

進(jìn)一步的，所述的陽極氧化的時(shí)間為30min。

進(jìn)一步的，所述的煅燒溫度為450℃。

進(jìn)一步的，所述的電沉積的硝酸鈷溶液的濃度為0.05mol/L。

進(jìn)一步的，所述的電沉積的電壓為-0.95V。