本发明属于光电化学水分解技术领域，涉及复合光电催化剂，特别涉及一种三元复合tio2-sto-cdsnrs（tio2/sto/cdsnrs）光电极的制备方法及其应用。
背景技术：
光电化学分解水为通过转换太阳能生产化学燃料提供了有效途径。本质上，光电化学反应即为光电转换的过程，包括电荷载流子的光激发、分离和转移。基于此，tio2纳米棒（nr）阵列已被认为是一种非常有前途的水分解用光电化学光电极，因其拥有高长宽比的特定一维结构，具有很强的光俘获能力和定向电子传输、转移能力。尽管拥有上述有利特性，但仍有一些不可避免的缺点限制了tio2nr的光电化学活性，包括太阳光利用不足和tio2nr中光生电荷载流子在体或表面上的严重复合，其源于：（1）宽带隙（3.0～3.2ev）导致的太阳光谱吸收范围窄（紫外光，仅占太阳光的5％）；（2）tio2光生载流子扩散路径短导致的电荷分离效率低。
近年来，窄带隙半导体复合的tio2nr阵列光阳极在光电化学分解水应用中表现出突出的优越性，一方面，此结构将带隙宽度窄的半导体作为复合吸光层，大大增加了tio2nr阵列光阳极的可见光响应光电化学活性；另一方面，两种半导体材料形成异质结结构，由于费米能级差异在界面处形成内建电场驱动光生电荷高效分离。然而，在光生电荷的内部传输过程中，tio2中的电子仍然倾向于发生体内复合。同时，tio2nr表面上不可避免的电荷陷阱阻碍纳米材料复合光电极界面处的电荷转移。此外，在光反应过程中电荷载流子的快速积累将严重中和异质结之间的内建电场，导致分离电子-空穴对的驱动力逐渐减弱。这些固有缺陷严重制约着tio2nr基异质结光电极的电荷分离效率，限制了其光电化学分解水性能。因此，迫切需要开发能够兼顾地解决上述问题的集成化设计，以最大限度地提高tio2nr基异质结光电极的光电化学活性。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于公开了一种三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的制备方法。
技术方案
利用简单的原位水热转换法，在tio2nr表面构建一层紧密包覆的铁电体srtio3（sto）纳米层，再通过化学浴沉积法在sto纳米层表面沉积均匀分布的cds量子点，从而实现了1d/0d异质结和界面铁电极化诱导的偶极子层的耦合，极好地调控了光电极的光生电荷分离效率。
一种三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的制备方法，包括如下步骤：
（1）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.2～0.5m盐酸羟胺和0.1～0.25mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，浸入tio2nr阵列电极，120～180℃持续反应2～10h，优选180℃反应4h，达到腐蚀表面构建表面无定形纳米层的目的；冷却至室温，用去离子水彻底清洗后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.01～0.03m的sr(oh)2·8h2o水溶液浸没，120～180℃持续反应2～6h，优选180℃反应4h，在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层（tio2/stonrs）；
（2）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸没于盛有10ml去离子水的敞口容器中，45℃搅拌使受热均匀；加入5ml40mm的c4h6cdo4·2h2o水溶液，继续搅拌30min后，加入5ml40mm的硫脲水溶液，再注入100μl浓氢氧化铵，持续搅拌20min，实现cdsqd的化学浴沉积生长；所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥；上述过程重复进行1～3次（从浸入去离子水步骤开始重复）；ar气氛中350℃退火30min后，制得tio2/sto/cdsnrs。
本发明所述tio2nr阵列电极，为现有技术，常用制备方法：在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入24ml的4～8m的hcl水溶液中搅拌10～30min；转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在混合溶液中，120～200℃水热反应4～10h，优选150℃反应7h；冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗后在空气中450℃退火1h，得到tio2nr阵列电极。
根据本发明所述方式制得的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极，其形貌为多层同轴纳米棒阵列结构：tio2为纳米棒核，紧密包覆的铁电体sto纳米层为纳米棒壳，以不连续cds量子点为纳米棒表面修饰层。
本发明还有一个目的在于，将所制得的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极应用于高效pec水分解。
以所制备的光电极为工作电极、铂片为对电极、ag/agcl为参比电极，电解液为0.35mna2so3 0.25mna2s(ph值为12.5)水溶液，配有am1.5g滤光片的氛灯，调节光强为100mw/cm2，进行光电化学测试。
与未改性的tio2纳米棒阵列光电极相比，该光电极的电荷分离效率在本发明所述方法的调控下提升了148%。由于有效的可见光吸收和0d纳米材料的极小尺寸，纳米棒表面的0dcds量子点极大提升了电荷载流子密度；另外，cds量子点大大增强的空穴提取率进一步促进了tio2/sto/cds三元异质结的电荷分离。本发明的调控，使该光电极表现出优异的光电化学活性，其光电流密度达到1.85ma/cm2（1.23vvsrhe），是相同测试条件下纯tio2纳米棒阵列光电极（0.25ma/cm2）的7.4倍。
本说明书中，术语“sto”是srtio3的缩写名称，二者可互换使用。
本说明书中，术语“nr”是“纳米棒”的缩写名称，二者可互换使用。
本说明书中，术语“nrs”是“纳米棒阵列”的缩写名称，二者可互换使用。
本说明书中，术语“tio2/sto”是指sto壳包覆tio2核的异质结结构复合物，二者可互换使用。
本说明书中，术语“tio2/sto/cds”是指表面修饰了cds量子点的tio2/sto复合物，二者可互换使用。
有益效果
本发明制备方法操作步骤简单，所构建的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极，铁电sto纳米层会产生强而持久的自发极化，从而引起从sto/cds界面指向tio2/sto界面的极性电荷感应电场。具有级联能带排列的tio2/sto/cds三元异质结和sto极性电荷感应电场耦合，协同赋予了复合光电极持久且快速的光生电荷分离能力，从而抑制了复合光电极可能的体或界面电荷复合。
附图说明
图1.（a和d）tio2nr、（b和e）tio2/stonr和（c和f）tio2/sto/cdsnr的扫描电镜图，其中，图a、b、c为纳米阵列的表面形貌图，图d、e、f为纳米阵列的截面图；
图2.tio2/sto/cdsnr的透射电镜图，其中，图a、b、c分别为低倍透射电镜图（a）、高倍透射电镜图（b、c），图d为tio2/sto界面处的晶面结构示意图；
图3.（a）各光电极的线性扫描伏安曲线，（b）各光电极的电荷分离效率随外加偏压的变化曲线；
图4.（a）tio2/sto和（b）tio2/sto/cds经过极化前、后的线性扫描伏安曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
（1）制备tio2nr阵列电极：
在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入到24mlhcl水溶液（4m）中并搅拌10min。然后，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在上述混合溶液中，120℃反应4h以进行水热合成。然后，将冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗，再将tio2nr在空气中于450℃退火1h得到tio2nr阵列电极。
（2）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.2m盐酸羟胺和0.1mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，放入步骤（1）所得的tio2nr阵列电极，120℃持续反应2h，达到表面腐蚀构建表面无定形纳米层的目的；冷至室温时，用去离子水彻底清洗；然后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.01m的sr(oh)2·8h2o水溶液，120℃持续反应2h，实现在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层。
（3）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸入一个装有10ml去离子水的烧杯中，保持45℃搅拌使受热均匀。然后加入5ml的c4h6cdo4·2h2o水溶液（40mm）。搅拌30min后，将5ml硫脲水溶液（40mm）加入上述烧杯中。之后，将100μl浓氢氧化铵注入上述溶液中，并保持20min，实现cdsqd的化学浴沉积生长。所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥。最后，在ar气氛下于350℃退火30min后，获得tio2/sto/cdsnr样品。
（4）利用三电极体系对所制备光电极进行光电化学测试：
以所制备光电极为工作电极、铂片为对电极、ag/agcl为参比电极，电解液为0.35mna2so3 0.25mna2s(ph值为12.5)水溶液。配有am1.5g滤光片的氛灯，调节光强为100mw/cm2。
实施例2
（1）制备tio2nr阵列电极：
在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入到24mlhcl水溶液（8m）中并搅拌15min。然后，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在上述混合溶液中，150℃反应7h以进行水热合成。然后，将冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗，再将tio2nr在空气中于450℃退火1h得到tio2nr阵列电极。
（2）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.35m盐酸羟胺和0.17mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，放入步骤（1）所得的tio2nr阵列电极，150℃持续反应4h，达到表面腐蚀构建表面无定形纳米层的目的；冷至室温时，用去离子水彻底清洗；然后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.02m的sr(oh)2·8h2o水溶液，150℃持续反应4h，实现在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层。
（3）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸入一个装有10ml去离子水的烧杯中，保持45℃搅拌使受热均匀。然后加入5ml的c4h6cdo4·2h2o水溶液（40mm）。搅拌30min后，将5ml硫脲水溶液（40mm）加入上述烧杯中。之后，将100μl浓氢氧化铵注入上述溶液中，并保持20min，实现cdsqd的化学浴沉积生长。所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥。上述过程重复进行2次。最后，在ar气氛下于350℃退火30min后，获得tio2/sto/cdsnr样品。
（4）利用三电极体系对所制备光电极进行光电化学测试：
以所制备光电极为工作电极、铂片为对电极、ag/agcl为参比电极，电解液为0.35mna2so3 0.25mna2s(ph值为12.5)水溶液。配有am1.5g滤光片的氛灯，调节光强为100mw/cm2。
实施例3
（1）制备tio2nr阵列电极：
在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入到24mlhcl水溶液（6m）中并搅拌30min。然后，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在上述混合溶液中，200℃反应10h以进行水热合成。然后，将冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗，再将tio2nr在空气中于450℃退火1h得到tio2nr阵列电极；
（2）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.5m盐酸羟胺和0.25mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，放入步骤（1）所得的tio2nr阵列电极，180℃持续反应10h，达到表面腐蚀构建表面无定形纳米层的目的；冷至室温时，用去离子水彻底清洗；然后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.03m的sr(oh)2·8h2o水溶液，180℃持续反应6h，实现在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层。
（3）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸入一个装有10ml去离子水的烧杯中，保持45℃搅拌使受热均匀。然后加入5ml的c4h6cdo4·2h2o水溶液（40mm）。搅拌30min后，将5ml硫脲水溶液（40mm）加入上述烧杯中。之后，将100μl浓氢氧化铵注入上述溶液中，并保持20min，实现cdsqd的化学浴沉积生长。所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥。上述过程重复进行3次。最后，在ar气氛下于350℃退火30min后，获得tio2/sto/cdsnr样品。
（4）利用三电极体系对所制备光电极进行光电化学测试：
以所制备光电极为工作电极、铂片为对电极、ag/agcl为参比电极，电解液为0.35mna2so3 0.25mna2s(ph值为12.5)水溶液。配有am1.5g滤光片的氛灯，调节光强为100mw/cm2。
对以上三个实施例所得的光电化学测试结果（其中的线性扫描伏安曲线）进行对比可得，实施例2制备的tio2/sto/cdsnrs阵列光电极具有最大的光电流密度。
实施例4
（1）制备tio2nr阵列电极：
在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入到24mlhcl水溶液（6m）中并搅拌30min。然后，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在上述混合溶液中，150℃反应7h以进行水热合成。然后，将冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗，再将tio2nr在空气中于450℃退火1h得到tio2nr阵列电极；
（2）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.5m盐酸羟胺和0.25mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，放入步骤（1）所得的tio2nr阵列电极，180℃持续反应10h，达到表面腐蚀构建表面无定形纳米层的目的；冷至室温时，用去离子水彻底清洗；然后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.03m的sr(oh)2·8h2o水溶液，180℃持续反应6h，实现在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层。
（3）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸入一个装有10ml去离子水的烧杯中，保持45℃搅拌使受热均匀。然后加入5ml的c4h6cdo4·2h2o水溶液（40mm）。搅拌30min后，将5ml硫脲水溶液（40mm）加入上述烧杯中。之后，将100μl浓氢氧化铵注入上述溶液中，并保持20min，实现cdsqd的化学浴沉积生长。所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥。上述过程重复进行2次。最后，在ar气氛下于350℃退火30min后，获得tio2/sto/cdsnr样品。
（4）利用三电极体系对所制备光电极进行光电化学测试：
以所制备光电极为工作电极、铂片为对电极、ag/agcl为参比电极，电解液为0.35mna2so3 0.25mna2s(ph值为12.5)水溶液。配有am1.5g滤光片的氛灯，调节光强为100mw/cm2。
本发明的实际效果得到实验证明。
图1为tio2nrs（a、d）、tio2/stonrs（b、e）、tio2/sto/cdsnrs（c、f）的扫描电镜图。如图1b、e所示，在tio2nrs表面构建sto纳米层后，纳米棒的顶端相较于tio2nrs（a、d）明显有颗粒聚集，可能是由于sto的转换反应在纳米棒顶部更快（sr(oh)2·8h2o水溶液沿着纳米棒深度呈由多到少的分布导致），证实了sto纳米层的成功构建；化学浴沉积cds量子点后，tio2/sto/cdsnrs（图1c、f所示）表面呈现分布均匀的量子点形状，证实了表面cds量子点的成功沉积。
图2为tio2/sto/cdsnr异质结构的透射电镜图。图2a显示了tio2/sto/cdsnrs的低倍透射电镜图像，tio2/sto/cdsnr的直径约为95nm，cds量子点的分布均匀，其粒径为2～9nm，该结果与扫描电镜测量一致。图2b和2c中显示的高倍透射电镜图像显示出三组晶格条纹，分别对应于tio2nr核，sto壳和表面cds量子点。这些具有明显界面的晶格条纹可以对应于金红石tio2的（001）晶面（nr核，晶面间距为0.29nm），立方相sto的（220）晶面（nr壳，晶面间距为0.14nm），纤锌矿cds的（002）和（102）（nr表面上晶面间距分别为0.336nm和0.245nm，如图3所示）。测量可得，厚约8nm的sto壳均匀地覆盖了整个tio2核（图2c）。由图2c可得，立方相sto的（220）晶面与tio2核的（001）晶面平行，表明立方sto的（001）晶面（c轴）垂直于金红石tio2的（110）晶面（c金红石型tio2的轴）（如图2d所示）。因此，由sto（001）晶面的晶格畸变引起的sto自发铁电极化方向与界面电荷分离的方向（在nr核-壳界面分离）一致。表明铁电sto壳诱导的极性电荷感应电场有利于分离光生电荷。
图3是tio2nrs、tio2/stonrs、tio2/cds和tio2/sto/cdsnrs光电极的光电化学活性测试结果。图3a为各光电极的线性扫描伏安曲线。制备的tio2nr在1.23vvs.rhe时仅显示0.25ma/cm2的光电流密度，这是由于电子空穴对的严重复合和有限的太阳光吸收所致。tio2/sto光电阳极的光电流密度为0.35ma/cm2，与tio2nr相比，提高了40％。tio2/sto光电阳极的光电流密度提高可能是由于sto壳的铁电极化导致的tio2电荷分离效率的有效提高。在tio2/stonrs表面沉积cds量子点之后，由于有效的载流子分离和扩大的光吸收范围，所获得的tio2/sto/cdsnr光电阳极在1.23vvs.rhe的偏压下达到了1.85ma/cm2的光电流密度，分别比tio2nr，tio2/stonr和tio2/cdsnr（在1.23vvsrhe时约为1.65ma/cm2）的光电流密度高7.4、5.2和1.12倍。相应的，图3b中显示的电荷分离产率表明tio2/sto（16.5%）和tio2/cds（27%）相对于原始tio2（12.5%）的电荷分离效率有明显的增强，这分别归因于sto的铁电极化引起的tio2的电子能带弯曲以及tio2/cds异质结的形成。值得注意的是，与纯tio2/cds异质结nrs相比，tio2/sto/cdsnrs的电荷分离效率（31%）表现出更进一步的提高，这得益于具有级联能带排列的tio2/sto/cds三元异质结和sto极性电荷感应电场的耦合，这种耦合作用协同赋予了复合光电极持久且快速的光生电荷分离能力，从而抑制了复合光电极可能的体或界面电荷复合。
实施例5
（1）制备tio2nr阵列电极：
在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入到24mlhcl水溶液（6m）中并搅拌30min。然后，将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在上述混合溶液中，150℃反应7h以进行水热合成。然后，将冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗，再将tio2nr在空气中于450℃退火1h得到tio2nr阵列电极；
（2）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.5m盐酸羟胺和0.25mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，放入步骤（1）所得的tio2nr阵列电极，180℃持续反应10h，达到表面腐蚀构建表面无定形纳米层的目的；冷至室温时，用去离子水彻底清洗；然后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.03m的sr(oh)2·8h2o水溶液，180℃持续反应6h，实现在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层。
（3）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸入一个装有10ml去离子水的烧杯中，保持45℃搅拌使受热均匀。然后加入5ml的c4h6cdo4·2h2o水溶液（40mm）。搅拌30min后，将5ml硫脲水溶液（40mm）加入上述烧杯中。之后，将100μl浓氢氧化铵注入上述溶液中，并保持20min，实现cdsqd的化学浴沉积生长。所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥。上述过程重复进行2次。最后，在ar气氛下于350℃退火30min后，获得tio2/sto/cdsnr样品。
（4）利用三电极体系对所制备光电极进行光电化学测试：
以所制备光电极为工作电极、铂片为对电极、ag/agcl为参比电极，电解液为0.35mna2so3 0.25mna2s(ph值为12.5)水溶液。配有am1.5g滤光片的氛灯，调节光强为100mw/cm2。为了验证极性电荷感应电场的可调控性，对光电极的进行极化处理，具体如下：
在进行光电极测试之前，用电流-时间模式，分别加2v、-2v（vsag/agcl）的偏压进行5秒的正、负极化。
图4为（a）tio2/sto和（b）tio2/sto/cds经过极化前、后的线性扫描伏安曲线。如图4a所示，相比于极化前的tio2/sto，正向极化后的tio2/sto表现出光电流密度4.8%的提升；相反，负向极化后的tio2/sto表现出下降22.5%的光电流密度。同样地，如图4b所示，对于tio2/sto/cds，分别进行正、负向极化以后tio2/sto/cds分别表现出提升2.2%、下降43.1%的光电流密度。说明铁电sto纳米层诱导的极性感应电荷可通过极化处理进行调控，从而进一步有效调控光电极的光电化学性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
1.一种三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在tio2nr表面构建铁电体srtio3纳米层（tio2/sto）：
将含有0.2～0.5m盐酸羟胺和0.1～0.25mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，浸入tio2nr阵列电极，120～180℃持续反应2～10h；冷却至室温，用去离子水彻底清洗后将此含表面无定形纳米层的tio2nr阵列电极放入聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，再倒入0.01～0.03m的sr(oh)2·8h2o水溶液浸没，120～180℃持续反应2～6h，在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层tio2/stonrs；
（2）构建cds量子点修饰的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极：
将tio2/stonrs浸没于盛有10ml去离子水的敞口容器中，45℃搅拌使受热均匀；加入5ml40mm的c4h6cdo4·2h2o水溶液，继续搅拌30min后，加入5ml40mm的硫脲水溶液，再注入100μl浓氢氧化铵，持续搅拌20min；所得的tio2/sto/cdsnrs用乙醇彻底洗涤并在n2中干燥；上述过程重复进行1～3次；ar气氛中350℃退火30min后，制得tio2/sto/cdsnrs。
2.根据权利要求1所述三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述将含有0.2～0.5m盐酸羟胺和0.1～0.25mna2s·9h2o的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，浸入tio2nr阵列电极，180℃反应4h。
3.根据权利要求1所述三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述倒入0.01～0.03m的sr(oh)2·8h2o水溶液浸没，180℃持续反应4h，在tio2nr表面原位构建铁电sto纳米层tio2/stonrs。
4.根据权利要求1三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述tio2nr阵列电极，其制备方法为在环境温度下将0.45gnacl和0.4ml钛酸四丁酯加入24ml的4～8m的hcl水溶液中搅拌10～30min；转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜内，将fto导电玻璃电极导电面朝下倾斜放置在混合溶液中，120～200℃水热反应4～10h；冷却至室温的tio2nrs阵列用去离子水冲洗后在空气中450℃退火1h，即得。
5.根据权利要求1-4任一所述方法制得的三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极。
6.根据权利要求5所述三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极，其特征在于：其形貌为多层同轴纳米棒阵列结构，tio2为纳米棒核，紧密包覆的铁电体sto纳米层为纳米棒壳，以不连续cds量子点为纳米棒表面修饰层。
7.一种如权利要求5所述三元复合tio2/sto/cdsnrs光电极的应用，其特征在于：将其应用于高效pec水分解。
技术总结