The invention relates to a photoelectric catalytic decomposition of water using WO3 LDH (Layered double hydroxide, layered double hydroxides) method for preparing composite film, which comprises the following steps: ammonium tungstate and concentrated hydrochloric acid is dissolved in water, stirring after transfer to the lining of high pressure reactor, insert the prepared conductive glass FTO, and then the solvent thermal reaction, natural cooling to room temperature, the conductive glass washing and drying, in the atmosphere, 450 550 C heat treatment at least 1 h, WO3 thin films; using WO3 film as working electrode, aqueous solution of nickel nitrate and iron nitrate as electrolyte, on the surface of WO3 film constant current deposition of NiFe LDH, WO3 finally LDH composite film; the product of the invention is high photoelectric conversion efficiency, light water oxidation onset potential is low in photocatalytic degradation, photocatalytic decomposition of water, artificial It has broad application prospects in the fields of photosynthesis, light energy storage battery and so on.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机非金属材料领域,特别是一种光电催化水分解用的WO3-LDH(Layered double hydroxide)复合薄膜的制备方法。
技术介绍
上世纪七十,不断加剧的环境污染和能源短缺问题已经让人们意识到了这两个潜在的全球危机。为了人类社会的可持续发展,发展环境友好的无污染技术和可替代的清洁能源已经迫在眉睫。在众多绿色环保和可再生能源项目之中,利用自然日光能量的半导体光催化技术已成为最有前景的技术之一。1972年,日本学者Fujishima和Honda首次报道了在TiO2电极表面光电分解水的研究[A. Fujishima and K. Honda. Photolysis-decomposition of water at the surface of an irradiated semiconductor. Nature, 1972, 238, 37-38.],这被认为是具有里程碑意义的事件,极大推动了基于光催化/光电催化技术的光能量转换技术的研究。不幸的是,二氧化钛的禁带较宽(3-3.2 eV),能利用的到达地球表面的太阳能不足5%(紫外光,λ<400 nm),使其不能成为理想的光催化材料。目前,大量研究都集中在在可见光波段(400<λ<800 nm)响应且具有高光催化活性的窄带隙半导体材料上[A. B. Murphy, P. R. F. Barnes, L. K. Randeniya, I. C. Plumb, I. E. Grey, M. D. Horne and J. A. Glasscock. Efficien ...
【技术保护点】
一种光电催化水分解用的WO3‑LDH复合薄膜的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)取质量分数为0.017g/ml的钨酸溶液,调节pH=1,置于40℃温度中搅拌至形成无色透明溶液,转移至高压反应釜中;(2)将预处理后的FTO导电玻璃斜插在反应釜中,浸没于步骤(1)获得的溶液中,导电面向下;(3)将反应釜置于160~200℃环境中反应至少1h,冷却至室温;取出FTO导电玻璃,依次用去离子水、无水乙醇洗涤后20~100℃干燥;(4)将导电玻璃置于450‑550℃温度中热处理至少1h,获得长有WO3薄膜的FTO导电玻璃;(5)采用三电极体系,以长有WO3薄膜的FTO导电玻璃为工作电极,硝酸镍和硝酸铁的水溶液为电解液,在WO3薄膜表面恒电流沉积NiFe‑LDH,通入恒电流‑0.10 mA/cm2,电沉积50‑400 s,即获得WO3‑LDH复合薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种光电催化水分解用的WO3-LDH复合薄膜的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)取质量分数为0.017g/ml的钨酸溶液,调节pH=1,置于40℃温度中搅拌至形成无色透明溶液,转移至高压反应釜中;(2)将预处理后的FTO导电玻璃斜插在反应釜中,浸没于步骤(1)获得的溶液中,导电面向下;(3)将反应釜置于160~200℃环境中反应至少1h,冷却至室温;取出FTO导电玻璃,依次用去离子水、无水乙醇洗涤后20~100℃干燥;(4)将导电玻璃置于450-550℃温度中热处理至少1h,获得长有WO3薄膜的FTO导电玻璃;(5)采用三电极体系,以长有WO3薄膜的FTO导电玻璃为工作电极,硝酸镍和硝酸铁的水溶液为电解液,在WO3薄膜表面恒电流沉积NiFe-LDH,通入恒电流-0.10 mA/cm2,电沉积50-400 s,即获得WO3-LDH复合薄膜。2.根据权利要求1所述光电催化水分解用的WO3-LDH复合薄膜的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:范晓莉,何建平,王涛,高斌,黄现礼,郭虎,薛海荣,龚浩,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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