本发明涉及一种电池阳极材料的制备方法，尤其涉及一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法。
背景技术：
氢能作为一种洁净的可再生新能源，其能量密度高、产能效率好，是能量储存的理想载体。因此开发氢能成为当前世界各国研究的热点。光解水电池作为一种能够在室温条件下利用太阳能直接将水分解为氢气和氧气的能源转化方法，是制备氢能最有前景的方法之一，然而目前绝大部分电极材料的太阳能转化效率依然较低。因此，设计并合成出新型材料是目前该研究领域的热点。
早期的研究者常关注于在水溶液中光化学稳定性较好的宽带隙氧化物半导体材料，但它们的带隙太大以至于不能有效地利用太阳光。如tio2光催化剂和zno光催化剂，因它们的带隙过大（3.2ev），只能在紫外光区或近紫外光区起作用，效率较低。然而，在太阳辐射的光谱分布中，紫外光区仅占其中的4%左右，而可见光大约占46%。因此，如何合理设计和制备可见光响应的光电极材料成为光催化制氢技术广泛应用的关键所在。
近年来人们对于利用窄带隙的inp作为光电极材料进行光电水分解制氢，因其1.35ev的直接带隙和太阳光谱非常匹配，具有较高的理论能量效率，然而纯inp表面较低的光电催化活性以及有限的表面积，限制了光电转化效率。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，采用电化学刻蚀和电沉积技术，制作工艺简单，成本较低，绿色环保，所得产物形貌良好，易于实现工业化，能够满足人们对光解水制氢电池光阳极材料的需要。
为了达到上述目的，本发明采用的技术手段是：一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，首先以inp晶片为基底，通过电化学阳极刻蚀法和湿法刻蚀制备一维inp纳米孔阵列,然后以一维inp纳米孔阵列为模板，通过电化学沉积法将cu2o纳米颗粒负载于inp纳米孔阵列内，从而构建inp/cu2o纳米异质结阵列复合结构。
进一步的，所述inp晶片是掺sn的(100)面n型单晶inp，电化学沉积法中五水硫酸铜为铜源，乳酸作络合剂。
进一步的，所述制备一维inp纳米孔阵列，步骤如下：
一、将掺sn的(100)面n型单晶inp晶片切割成大小相同的片,将切割好的inp片清洗去除inp片表面的油污，再用去离子水冲洗inp片，之后干燥备用；
二、使用直流磁控溅射法在步骤一获得的inp片背面溅射铟膜，随后在一定温度下进行退火，然后利用高纯度的导电银浆将inp片背面和铜线连接在一起，制备inp电极；
三、将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在设定的氧化电压下电化学刻蚀inp一段时间，制备多孔结构inp；
四、将步骤三中制备的多孔结构inp放入酸性溶液中进行湿法刻蚀，随后再放入去离子水中超声清洗，去除多孔结构inp表面的无序层，获得表面为黑色的有序一维inp纳米孔阵列。
更进一步的，所述构建inp/cu2o纳米异质结阵列复合结构是指：将有序一维inp纳米孔阵列作为模板，放入0.4mcuso4和3m乳酸的混合溶液，在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中一维inp纳米孔阵列为工作电极，铂电极为对电极，ag/agcl电极为参比电极，当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积在-0.4vvs.ag/agcl下进行，电沉积结束之后用去离子水冲洗，去除溶液里的杂质。
更进一步的，所述步骤一中清洗是指在丙酮和无水乙醇里超声清洗5～10分钟。
更进一步的，所述步骤二中，退火指在n2气氛中，镀铟膜的inp样片放入化学气相沉积炉中，升温速率为2～5℃/min，升温至350℃，维持1分钟。
更进一步的，所述步骤三中，设定氧化电压为7～8v，氧化时间为60s,刻蚀溶液是2m的盐酸溶液。
更进一步的，所述步骤四中，酸性溶液为纯hcl和纯h3po4的混合溶液，hcl与h3po4的体积比1:3，湿法刻蚀时间为100s。
更进一步的，所述混合溶液的ph=10～12，用5m的naoh调节溶液的ph。
更进一步的，所述电沉积的时间为30～90分钟。
本发明的有益效果在于：
1、巧妙地通过调控电化学刻蚀inp的时间，cuso4和乳酸混合液的ph值，电沉积时间等这样条件，构建inp/cu2o纳米异质结阵列复合结构，此结构的纳米孔阵列特性，十分有利于电解质离子的扩散，同时能够大幅度增加异质结的接触面积，而且能极大增加电化学反应活性位点，使其具有优异的光生载流子分离能力；
2、制备过程所需反应试剂方便易得，不产生有害物质，绿色环保；
3、操作灵活简单、反应条件温和，产量高，纯度高，所得材料比表面积大，尺寸均匀性好，适合大规模生产，具有良好的应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
图1是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的制备示意图。
图2是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的x射线衍射花样(xrd)图谱；
图3是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的x射线光电子能谱(xps)照片；
图4是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的x射线光电子能谱(xps)照片；
图5是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的x射线光电子能谱(xps)照片；
图6是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的x射线光电子能谱(xps)照片；
图7是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的截面低倍扫描电子显微镜(sem)照片；
图8是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料截面高倍扫描电子显微镜(sem)照片；
图9是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的表面低倍扫描电子显微镜(sem)照片；
图10是本发明inp/cu2o纳米异质结阵列光解水制氢电池光阳极材料的表面高倍扫描电子显微镜(sem)照片。
具体实施方式
实施例1
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，首先以inp晶片为基底，铜源和羧酸为cu2o的前驱液，通过电化学阳极刻蚀法和湿法刻蚀制备一维inp纳米孔阵列,然后以一维inp纳米孔阵列为模板，通过电化学沉积法将cu2o纳米颗粒负载于inp纳米孔阵列内，从而构建inp/cu2o纳米异质结阵列复合结构。
如图1所示，inp/cu2o纳米异质结阵列的制备可分为两步，首先是采用两步刻蚀法制备有序的inp纳米孔阵列，然后利用电化学沉积技术构造inp/cu2o纳米异质结阵列。
实施例2
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触，然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒，随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=10的0.4mcuso4和3m乳酸的混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极。当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
如图2所示，将得到的inp/cu2o产品通过x射线衍射(xrd)仪所测得的xrd图谱；从图2可知，制备出的产品是inp和cu2o的复合结构，不含其它杂质，而且inp和cu2o具有立方相结构；
如图3～6所示，将得到的inp/cu2o产品通过x射线光电子能谱(xps)仪所测得的xps图谱；从图3可知，制备出的产品中cu元素的价态与cu2o相吻合，而in和p元素的价态则与inp吻合较好；
如图7所示，得到的inp/cu2o产品通过扫描电子显微镜(sem)所得的截面低倍sem图片；从图4可知，inp纳米孔阵列不在光滑，显的比较粗糙，表明cu2o纳米颗粒嵌入到纳米孔内；
如图8所示，得到的inp/cu2o产品通过扫描电子显微镜(sem)所得的截面高倍sem图片；从图5可知，cu2o纳米颗粒均匀内嵌在inp纳米孔阵列内，形成良好的纳米异质结阵列；
如图9所示，得到的inp/cu2o产品通过扫描电子显微镜(sem)所得的表面低倍sem图片；从图6可知，inp/cu2o产品的表面由大量的cu2o纳米立方块组成，这些立方块的大小在1～2μm；
如图10所示，得到的inp/cu2o产品通过扫描电子显微镜(sem)所得的高倍sem图片；从图7可知，inp/cu2o产品表面的cu2o纳米立方块由大量的、尺寸在几十纳米的cu2o粒子组成，这些细小的纳米颗粒组装成纳米立方块结构。
实施例3
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=11的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极。当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例4
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=12的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极，当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例5
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=10的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极，当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为60分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例6
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=10的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极。当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为90分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例7
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=11的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极。当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为60分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例8
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为7v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=12的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极；当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例9
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为8v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=10的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极；当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例10
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为8v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=11的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极；当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例11
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为8v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=12的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极；当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为30分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例12
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为8v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒。随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=10的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极；当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为60分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
实施例13
一种光解水制氢电池光阳极材料的制备方法，步骤如下：
(1)将n-inp晶片切割成大小相同的样片,随后将切割好的inp样片先后放入丙酮和无水乙醇里超声清洗5分钟以上，以去除inp样片表面的油污，然后用去离子水冲洗inp样片三次，之后干燥备用；
(2)使用直流磁控溅射法在步骤一中的inp样片背面溅射铟膜，随后把inp样片放进干燥完全的石英舟中，置于可控升温速率的化学气相沉积炉中，在n2气氛环境中，以2～5℃/每分钟的速率升温，并在350℃维持1分钟，以使inp和铟膜之间形成良好的欧姆接触。然后利用高纯度的导电银浆将inp样片背面和铜线连接在一起，以制备inp电极；
(3)将步骤二中的inp电极作为阳极，石墨片为阴极，在阳极和阴极之间接上稳压电源，在2m的盐酸溶液里电化学刻蚀inp，将刻蚀电压设为8v，刻蚀时间为60s；
(4)将步骤三中电化学刻蚀的多孔inp放入纯hcl和纯h3po4的混合溶液中(hcl/h3po4的体积比1:3)进行湿法刻蚀，时间为100秒，随后再把样品放入去离子水中超声清洗，以去除多孔inp表面的无序层，这样就获得了表面为黑色的有序inp纳米孔阵列材料；
(5)将步骤四中的有序inp纳米孔阵列模板放入ph=10的0.4mcuso4和3m乳酸混合溶液中；
(6)在三电极体系下进行cu2o的电沉积，其中inp纳米孔阵列为工作电极，铂网为对电极，ag/agcl电极为参比电极；当水浴温度为50℃时，开始电沉积，电沉积电位设为-0.4vvs.ag/agcl，时间设为90分钟，电沉积结束后，用去离子水多次冲洗样品，以去除溶液里面的杂质。
通过对实施例2～13所得到的产品进行验证，均可以实现本申请欲达到的技术效果，但超出本发明所公开范围值外的参数则无法实现或达到所要的技术效果。说明巧妙地通过调控电化学刻蚀inp的时间、cuso4和乳酸混合液的ph、电沉积时间这些条件，构筑具有纳米异质结阵列结构inp/cu2o阵列光解水制氢电池光阳极材料，该结构的纳米孔阵列特性，十分有利于电解质离子的扩散，同时能够大幅度增加异质结的接触面积，而且能极大增加电化学反应活性位点；
制备过程所需反应试剂方便易得，不产生有害物质，绿色环保；操作灵活简单、反应条件温和，产量高，纯度高，所得材料比表面积大，尺寸均匀性好，适合大规模生产，具有良好的应用前景。
本发明所公开的实例只针对本发明的技术方案的解释，不能作为对本发明的内容的限制，本领域技术人员在本发明基础上的变更依然在本发明的保护范围内。