The invention discloses a FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3 composite photoelectrode and a preparation method. The method comprises the following steps: (1) FTO clean; (2) will be immersed in the mixed solution of FTO urea and ferric chloride, titanium source, reactor sealed, reaction in the oven at 95~120 Deg. C in 3~12h; (3) FTO in the muffle furnace after the hydrothermal reaction in 500~800 C high temperature calcination, prepared by Ti Fe2O3 photoelectrode; (4) the chemical bath deposition of CdS; (5) solution was prepared by deposition of FeOOH FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3 composite electrode. The preparation method is simple and controllable, and the CdS/Ti:Fe2O3 photoelectrode modified by FeOOH improves the separation efficiency and stability of photo generated electrons and holes, and has excellent photoelectricity catalytic performance.
【技术实现步骤摘要】
一种FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3复合光电极及其制备方法
本专利技术涉及纳米材料领域,具体涉及一种FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3复合光电极及其制备方法。
技术介绍
能源是人类赖以生存和发展的物质基础。近几十年来,随着煤、石油、天然气等化石能源的日渐枯竭和与之伴随的环境污染问题的日益严峻,人类社会的可持续发展受到了严重的威胁,开发清洁的可再生能源已经迫在眉睫。与此同时,因为具有清洁无污染、分布广泛、取之不尽和用之不竭的优点,太阳能越来越受到人们的重视并开始在现有的能源结构中扮演重要的角色。纳米半导体光催化剂是一种纳米尺度的半导体催化剂,通常由一些窄带隙的氧化物或硫化物通过各种物理或化学方法制备而成,其优点在于不需要额外的能量,只需要吸收太阳光就能实现光催化,分解水产生氢气以及分解废水中的有机物,有效的解决目前人类所面临的环境问题和能源问题。α-Fe2O3纳米材料由于其禁带宽度窄(2.0-2.2eV),对太阳光中的紫外光和可见光均具有良好的光电化学响应,理论研究表明纳米α-Fe2O3光电极的最大光生电流密度可达12.6mA/cm2,相应的太阳能-氢能的转换效率可达15.5%。除此之外,纳米α-Fe2O3还具有光电催化性能稳定、来源丰富、对环境友好和价格低廉的优点。因此,α-Fe2O3纳米材料作为一种非常有前途的可见光光催化剂,已经成为半导体光电催化分解水产氢领域的研究热点之一。但是由于α-Fe2O3纳米材料的导带位置不合适、光生空穴扩散距离短、导电性差,导致其光生载流子的复合速率快、存活寿命短,从而也使其光电转化效率远低于理论值。因而,近年来人们采 ...
【技术保护点】
一种FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3复合光电极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)清洗导电玻璃FTO;(2)将FeCl3·6H2O和尿素溶于水中,得到混合溶液;(3)在步骤(2)的混合溶液中加入钛源,得到水热溶液;(4)将步骤(3)中的水热溶液倒入反应釜内衬中,然后将步骤(1)清洗得到的FTO垂直或倾斜放入所述反应釜内衬中;(5)将步骤(4)的反应釜密封之后,置于90~130 ℃的烘箱中进行水热反应;(6)水热反应之后,取出FTO,将FTO置于马弗炉,在550~750℃下高温煅烧,制备出Ti:Fe2O3光电极;(7)将Ti:Fe2O3光电极放入含有Cd(NO3)2·4H2O和硫代乙酰胺的溶液中,加热到40~50℃沉积,制备得到CdS/ Ti:Fe2O3光电极;(8)将步骤(2)中配制的混合溶液加热到90~130℃,再将步骤(7)中的CdS/ Ti:Fe2O3光电极浸泡在混合溶液中,制备得到FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3复合光电极。
【技术特征摘要】
1.一种FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3复合光电极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)清洗导电玻璃FTO;(2)将FeCl3·6H2O和尿素溶于水中,得到混合溶液;(3)在步骤(2)的混合溶液中加入钛源,得到水热溶液;(4)将步骤(3)中的水热溶液倒入反应釜内衬中,然后将步骤(1)清洗得到的FTO垂直或倾斜放入所述反应釜内衬中;(5)将步骤(4)的反应釜密封之后,置于90~130℃的烘箱中进行水热反应;(6)水热反应之后,取出FTO,将FTO置于马弗炉,在550~750℃下高温煅烧,制备出Ti:Fe2O3光电极;(7)将Ti:Fe2O3光电极放入含有Cd(NO3)2·4H2O和硫代乙酰胺的溶液中,加热到40~50℃沉积,制备得到CdS/Ti:Fe2O3光电极;(8)将步骤(2)中配制的混合溶液加热到90~130℃,再将步骤(7)中的CdS/Ti:Fe2O3光电极浸泡在混合溶液中,制备得到FeOOH/CdS/Ti:Fe2O3复合光电极。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄洪,王琼柯,陈炎丰,司徒粤,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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