一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备及其应用制造技术

本发明专利技术属于半导体光电催化氧化技术领域，具体涉及一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备方法及应用。先采用水热法制备不同Yb掺杂量改性的锡酸锌粉末，依次加入去离子水、聚乙二醇和聚乙烯醇，制成粘稠性较好的悬浮液，再均匀刮涂至FTO导电玻璃上，置于烘箱中，80℃保持2h后，再置于马弗炉中，500℃焙烧2h，得到Yb掺杂改性锡酸锌光电极。本发明专利技术的制备方法制得的Yb掺杂改性锡酸锌光电极比纯Zn2SnO4具有更高的催化活性。

Preparation and Application of Yb Doped Modified Zinc Stannate Photoelectrode

【技术实现步骤摘要】
一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备及其应用
本专利技术属于半导体光电催化氧化
，特别涉及一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备及其应用。
技术介绍
近年来，半导体光电催化氧化技术作为处理能源危机和环境污染问题的一种先进技术受到了研究者的广泛关注。Zn2SnO4(ZTO)，禁带宽度为3.6eV，是一种具有反尖晶石结构的N型三元氧化物半导体材料，因高的电子迁移率以及良好的化学稳定性被认为是一种有前途的光催化材料，且与氧化物和二元氧化物相比Zn2SnO4复杂的晶体结构可以提高其在不利条件下的稳定性。然而，纯Zn2SnO4因较宽的禁带宽度，仅能响应紫外光，大大限制了其推广应用；同时其自身的光生电荷复合率较高，光催化活性并不令人满意。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备方法，通过Yb掺杂改性使锡酸锌的禁带宽度减小，能够有效拓宽其可见光响应波长，同时将催化剂制成电极，通过外加偏电压可有效降低电荷复合率。该制备方法制得的Yb掺杂改性锡酸锌光电极比纯Zn2SnO4具有更高的光电催化活性。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在Yb掺杂改性锡酸锌悬浮液中加入聚乙二醇400并搅拌均匀，得到混合均匀的混合液；步骤二：向步骤一形成的混合液中加入聚乙烯醇，加热搅拌至完全溶解，得到具有一定粘稠性的悬浮液；步骤三：将步骤二形成的悬浮液均匀刮涂至FTO导电玻璃上，然后置于烘箱中，加热保温得到涂有Yb掺杂改性锡酸锌材料的导电玻璃；步骤四：将步骤三得到的涂有Yb掺杂改性锡酸锌材料的导电玻璃置于马弗炉中，高温焙烧得到Yb掺杂改性锡酸锌光电极。

【技术特征摘要】
1.一种Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在Yb掺杂改性锡酸锌悬浮液中加入聚乙二醇400并搅拌均匀，得到混合均匀的混合液；步骤二：向步骤一形成的混合液中加入聚乙烯醇，加热搅拌至完全溶解，得到具有一定粘稠性的悬浮液；步骤三：将步骤二形成的悬浮液均匀刮涂至FTO导电玻璃上，然后置于烘箱中，加热保温得到涂有Yb掺杂改性锡酸锌材料的导电玻璃；步骤四：将步骤三得到的涂有Yb掺杂改性锡酸锌材料的导电玻璃置于马弗炉中，高温焙烧得到Yb掺杂改性锡酸锌光电极。2.根据权利要求1所述Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备方法，其特征在于，所述Yb掺杂改性锡酸锌悬浮液与聚乙二醇400的体积比为1:1，聚乙烯醇与聚乙二醇400的质量体积比为1：20，单位为g：mL。3.根据权利要求1所述Yb掺杂改性锡酸锌光电极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，Yb掺杂改性锡酸锌为在锡酸锌前驱体中添加Yb(NO3)3，水热反应条件为：溶液pH为9、水热反应时间24h、水热反应温度180℃条件下，过滤烘干制得的Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛娟琴，雷大士，李姝昊，毕强，唐长斌，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61