上降充通大粤 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 化学问题的实验探究 利用天然染料把二氧化钛膜着色 制作反电极 ↓ 组装电池 ↓ 注入电解质 1.二氧化钛膜的制备 二氧化钛的制备有两种方法： 一种方法是：称取适量二氧化钛粉(Degussa P.25)放入研钵中，一边研磨， 一边逐渐加入硝酸或乙酸(H值为3一4)，研磨均匀。 另一种方法是：取适量二氧化钛粉，加入乙酰丙酮水溶液，然后边研磨边逐 渐加入水使之研磨均匀。 取一定面积的导电玻璃，用万用表来检测判断其导电面。用透明胶带盖住电 极的四边，其中3边约盖住1一2mm宽，而第四边约盖4一5mm宽。胶带的大 部分与桌面相粘，有利于保护玻璃不动，这样形成一个约40一50um深的沟，用 于涂敷二氧化钛。在上面几滴TO2溶液，然后用玻璃棒徐徐地滚动，使其涂敷 均匀。 待二氧化钛薄膜自然凉干后，再撕去胶带，放入炉中，在450℃下保温半小 时。用酒精灯或天然气灯在有支撑下加热10mi。然后让其自然冷却至室温，储 存备用。烧结后得到二氧化钛膜。其类似于类囊体膜，呈多孔状，多孔膜有利 于吸收太阳光和收集电子。 2.利用天然染料把二氧化钛膜着色 在新鲜的或冰冻的黑莓、山莓和石榴籽上滴34滴水，再进行挤压、过滤， 即可得到我们所需要的初始染料溶液；也可以把TO2膜直接放在己滴过水并挤 压过的浆果上，或在室温下把TO2膜浸泡在红茶（木槿属植物）溶液中。有些水 果和叶子也可以用于着色。如果着色后的电极不立即用，必须把它存放在丙酮和 脱植基的叶绿素混合溶液中 3.制作反电极 电池既需要光阳极，又要一个对电极才能工作。对电极又叫反电极。取与 正电极相同大小的导电玻璃，利用万用表判断玻璃的导电面（利用手指也可以作 出判断，导电面较为粗糙)。把非导电面标上‘+’，然后石墨棒或软铅笔在整个 反电极的导电面上涂上一层碳膜。这层碳膜主要对和I起催化剂的作用。整个 面无需掩盖和贴胶带。因而整个面都可以涂上一层催化剂。可以通过把碳膜在 450℃下烧结几分钟来延长电极的使用寿命。电极必须用乙醇清洗，并烘干。 4.组装电池 小心地把着色后的电极从溶液中取出，并用水清洗。烘干之前再用乙醇清洗 一下，以确保将着色后的多孔TO2膜中的水份除去。把烘干后的电极的着色膜 面朝上放在桌上，再把涂有催化剂的反电极放在上面，把两片玻璃稍微错开，以 便于利用未涂有TO2的电极部分和反电极作为电池的测试用化学问题的实验探究 ↓ ↓ ↓ 1.二氧化钛膜的制备 二氧化钛的制备有两种方法： 一种方法是：称取适量二氧化钛粉(Degussa P25) 放入研钵中，一边研磨， 一边逐渐加入硝酸或乙酸(pH 值为 3 —4) ，研磨均匀。 另一种方法是：取适量二氧化钛粉，加入乙酰丙酮水溶液，然后边研磨边逐 渐加入水使之研磨均匀。 取一定面积的导电玻璃，用万用表来检测判断其导电面。用透明胶带盖住电 极的四边，其中 3 边约盖住 1—2mm 宽，而第四边约盖 4—5mm 宽。 胶带的大 部分与桌面相粘，有利于保护玻璃不动，这样形成一个约 40—50μm 深的沟，用 于涂敷二氧化钛。在上面几滴 TiO2 溶液，然后用玻璃棒徐徐地滚动，使其涂敷 均匀。 待二氧化钛薄膜自然凉干后，再撕去胶带，放入炉中，在 450℃下保温半小 时。用酒精灯或天然气灯在有支撑下加热 10min。然后让其自然冷却至室温，储 存备用。 烧结后得到二氧化钛膜。其类似于类囊体膜，呈多孔状，多孔膜有利 于吸收太阳光和收集电子。 2.利用天然染料把二氧化钛膜着色 在新鲜的或冰冻的黑莓、山莓和石榴籽上滴 3—4 滴水，再进行挤压、过滤， 即可得到我们所需要的初始染料溶液；也可以把 TiO2 膜直接放在已滴过水并挤 压过的浆果上，或在室温下把 TiO2 膜浸泡在红茶(木槿属植物) 溶液中。有些水 果和叶子也可以用于着色。如果着色后的电极不立即用，必须把它存放在丙酮和 脱植基的叶绿素混合溶液中 3.制作反电极 电池既需要光阳极，又要一个对电极才能工作。对电极又叫反电极。 取与 正电极相同大小的导电玻璃，利用万用表判断玻璃的导电面（利用手指也可以作 出判断，导电面较为粗糙）。把非导电面标上‘+’，然后石墨棒或软铅笔在整个 反电极的导电面上涂上一层碳膜。这层碳膜主要对 I ˉ和 I3ˉ起催化剂的作用。整个 面无需掩盖和贴胶带。因而整个面都可以涂上一层催化剂。可以通过把碳膜在 450℃下烧结几分钟来延长电极的使用寿命。电极必须用乙醇清洗，并烘干。 4. 组装电池 小心地把着色后的电极从溶液中取出，并用水清洗。烘干之前再用乙醇清洗 一下，以确保将着色后的多孔 TiO2 膜中的水份除去。把烘干后的电极的着色膜 面朝上放在桌上，再把涂有催化剂的反电极放在上面，把两片玻璃稍微错开，以 便于利用未涂有 TiO2 的电极部分和反电极作为电池的测试用 利用天然染料把二氧化钛膜着色 制作反电极 组装电池 注入电解质