친수성이 향상된 광전극 및 이의 제조방법
PHOTOELECTRODE WITH IMPROVED HYDROPHILICITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
특허 요약
본 발명은 친수성이 향상된 광전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 전도성 기판 상에 탄소 나노소재를 포함한 제1 코팅 후 금속 산화물을 포함하는 제2 코팅하여, 상기 전도성 기판 상의 친수성을 향상시켜 두께가 얇은 코팅층을 형성할 수 있고 이를 통해 광전극 성능을 향상시킬 수 있는 친수성이 향상된 광전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
청구항
번호청구항
1

전도성 기판;상기 전도성 기판 상에 산소가 도핑된 탄소 나노소재를 포함하는 제1 코팅층; 및상기 제1 코팅층 상에 금속 산화물을 포함하는 제2 코팅층;을 포함하며, 상기 금속 산화물은 전이금속이 도핑된 것이고,상기 전이금속의 도핑 농도는 상기 금속 산화물 100 mol%에 대하여 5 mol% 이상 15 mol% 이하인, 친수성이 향상된 광전극.

2

청구항 1에 있어서,상기 탄소 나노소재는 그래핀, 탄소 나노튜브, 탄소 나노섬유, 그래핀 옥사이드, 카본블랙, 그래핀 플레이크, 그래핀 나노리본, 그래핀 퀀텀 도트, 그래핀 나노시트, 카본 나이트라이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것인, 친수성이 향상된 광전극.

3

삭제

4

청구항 1에 있어서,상기 제1 코팅층 및 제2 코팅층 사이에 전이금속층을 더 포함하는 것인, 친수성이 향상된 광전극.

5

청구항 1에 있어서,상기 전이금속의 함량은 상기 금속 산화물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하인 것인, 친수성이 향상된 광전극.

6

청구항 1에 있어서,상기 전이금속은 Zn, Fe, Co, Cu, Ni, Mn 및 Mo로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 친수성이 향상된 광전극.

7

청구항 1에 있어서,상기 금속 산화물은 BiVO4, TiO2, ZnO, Fe2O3, WO3, Cu2O, CdO 및 ZnFe2O4로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 친수성이 향상된 광전극.

8

산소가 도핑된 탄소 나노소재 분말을 용매에 분산하여 분산용액을 제조하는 단계;상기 분산용액을 전도성 기판 상에 제1 코팅하는 단계; 및상기 제1 코팅된 전도성 기판 상에 금속 산화물 용액을 제2 코팅하는 단계;를 포함하는, 친수성이 향상된 광전극 제조방법.

9

청구항 8에 있어서,상기 금속 산화물 용액에 전이금속을 혼합하는 단계;를 더 포함하는, 친수성이 향상된 광전극 제조방법.

10

청구항 8에 있어서,상기 코팅 후 열처리 단계를 더 포함하며,상기 열처리 단계의 온도는 300 ℃ 이상 500 ℃이하이고, 상기 열처리 단계 시간은 30분 이상 90분 이하인 것인, 친수성이 향상된 광전극 제조방법.