一种用于光电催化产氢ZnO‑CuO‑FeOOH复合薄膜的制备方法技术
For photoelectric catalytic hydrogen production of ZnO CuO FeOOH composite film preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种用于光电催化产氢ZnO-CuO-FeOOH复合薄膜的制备方法
本专利技术属于材料制备
，具体涉及一种用于光电催化产氢ZnO-CuO-FeOOH复合薄膜的制备方法。
技术介绍
为实现社会的可持续发展，氢能因其清洁环保、易储存等优点，作为下一代能源被发展，旨在解决迫在眉睫的能源问题和环境问题。值得注意的是，光电催化分解水产生氢气是产氢的优选途径。太阳能取之不尽用之不竭，已经成为广泛研究加以利用的能源对象。半导体催化材料吸收太阳光子能量，发生光生电子跃迁，到达半导体材料表面与水接触，开始分解水反应产生氢气。氢气作为能源被使用后产物是唯一的水，这一过程实现无污染物的太阳能与水的利用。因此利用半导体材料进行光电催化产氢成为研究热点。半导体材料必须同时满足三个关键因素才能实现有效的光电催化产氢：(1)广泛的光响应和吸收范围，充分利用太阳能；(2)有效的光生电子-空穴对的分离和运输；(3)高的半导体材料耐用性。自1972年半导体材料TiO2被用作光电催化产氢材料研究开始，ZnO由于与TiO2性质特点相似，被用作TiO2的替代物而广泛研究。ZnO的禁带宽度约为3.2eV...
【技术保护点】
一种用于光电催化产氢ZnO‑CuO‑FeOOH复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：制备ZnO薄膜(1)配制ZnO溶胶；(2)采用浸渍提拉法制备ZnO种子层；(3)采用水热法生长ZnO纳米棒薄膜；步骤二：制备ZnO‑CuO薄膜(1)采用电沉积法在ZnO薄膜上制备CuO薄膜；(2)将(1)中的CuO薄膜经过热氧化制得ZnO‑CuO薄膜；步骤三：制备ZnO‑CuO‑FeOOH薄膜(1)采用电沉积法在ZnO‑CuO薄膜上制备FeOOH薄膜；(2)将(1)中制备的FeOOH薄膜经过热氧化制得ZnO‑CuO‑FeOOH薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种用于光电催化产氢ZnO-CuO-FeOOH复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：制备ZnO薄膜(1)配制ZnO溶胶；(2)采用浸渍提拉法制备ZnO种子层；(3)采用水热法生长ZnO纳米棒薄膜；步骤二：制备ZnO-CuO薄膜(1)采用电沉积法在ZnO薄膜上制备CuO薄膜；(2)将(1)中的CuO薄膜经过热氧化制得ZnO-CuO薄膜；步骤三：制备ZnO-CuO-FeOOH薄膜(1)采用电沉积法在ZnO-CuO薄膜上制备FeOOH薄膜；(2)将(1)中制备的FeOOH薄膜经过热氧化制得ZnO-CuO-FeOOH薄膜。2.如权利要求1所述的一种用于光电催化产氢ZnO-CuO-FeOOH复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的(1)的工艺参数为：①配置0.3-0.5mol·L-1的ZnO溶胶：将3-11g醋酸锌加入到50-100mL乙二醇甲醚中，45-55℃磁力搅拌20-30min，然后滴加2-6mL单乙醇胺，继续搅拌1.5-2h后得到浅黄色透明溶液，即为ZnO溶胶；②将①中所述的ZnO溶胶静置6-8天，得到浅黄色透明ZnO凝胶。3.如权利要求1所述的一种用于光电催化产氢ZnO-CuO-FeOOH复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的(2)的工艺参数为：将所述步骤一的(1)中制得的ZnO溶胶采用浸渍提拉法制备ZnO种子层，然后以2℃/min升温至200℃保温30min，然后继续升温至450℃保温1-2h得到ZnO种子层。4.如权利要求1所述的一种用于光电催化产氢ZnO-CuO-FeOOH复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的(3)的工艺参数为：将所述步骤一中(2)制备的ZnO种子层采用水热法在生长溶液中，90-100℃条件下反应3-4h，80-90℃烘干得到ZnO纳米...
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