申請號：201510754801.1
　　申請人：鄭州大學
　　發明人：王海龍 席耀輝 張銳 李劍 胡碧涌 盧緒高 李得源 邵剛 范冰冰 陳德良 許紅亮 盧紅霞

　　摘要：本發明公開了一種TiO2納米束/摻硼金剛石薄膜復合光電催化電極、制備方法及應用，屬于材料化學、環境電化學、污染物控制技術領域。本發明首先通過微波等離子體化學氣相沉積法在硅襯底上沉積一層具有良好電化學性能的摻硼金剛石薄膜，再通過水熱法在摻硼金剛石薄膜的表面生長具有光催化性能的TiO2納米束，最終形成具有p-n結結構的復合光電催化電極。相比于摻硼金剛石薄膜裸電極，該復合光電催化電極增加TiO2納米束修飾形成了p-n結結構，使得光電轉換效率增加，廢水中有機染料的降解時間有效縮短；相比于TiO2納米薄膜修飾，該電極具有更多的活性位點，能增大電極與染料的接觸面積，提高降解效率。

　　主權利要求：1.TiO2納米束/摻硼金剛石薄膜復合光電催化電極，其特征在于：該電極為p-n結結構，在硅襯底上化學氣相沉積有摻硼金剛石薄膜，在薄膜表面水熱法沉積有TiO2納米束。
　　2.如權利要求1所述復合光電催化電極的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：1)以硅襯底為基片，乙硼烷為硼源，在甲烷、氫氣氣氛中化學氣相沉積得到摻硼金剛石薄膜；2)將沉積有摻硼金剛石薄膜的基片置于反應液中，在薄膜表面水熱法沉積TiO2納米束；所述反應液為鈦酸丁酯、濃鹽酸與水的混合液。
　　3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中硅襯底在使用前先置于含有金剛石粉末的懸濁液中超聲處理0.5～1.5h。
　　4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中甲烷、氫氣、乙硼烷/氫氣混合氣三者的流量比40～50sccm:1050～1250sccm:20～200sccm，乙硼烷/氫氣混合氣中乙硼烷在氫氣中的濃度為100～500ppm。
　　5.根據權利要求2或4所述的制備方法，其特征在于：步驟1)中化學氣相沉積的工藝參數為：微波功率10～18Kw，硅襯底溫度800～900℃，反應氣壓110～130mbar，時間1.5～6h。
　　6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中鈦酸丁酯、濃鹽酸、水的體積比為0.5～1:15～30:15～30。
　　7.根據權利要求2或6所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中水熱法沉積的工藝參數為：溫度150～170℃，反應時間15～20h。
　　8.如權利要求1所述TiO2納米束/摻硼金剛石薄膜復合光電催化電極在有機廢水處理中的應用。