一种4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种4H‑SiC一体化自支撑光阳极的制备方法及应用，属于光电催化技术领域。本发明专利技术4H‑SiC一体化自支撑光阳极的制备方法包括如下步骤：S1、清洗4H‑SiC单晶片；S2、以清洗后的4H‑SiC单晶片作为阳极，石墨片作为阴极，在刻蚀液中进行阳极氧化刻蚀，所述阳极氧化刻蚀依次包括去帽层刻蚀和连续周期刻蚀，制得光阳极半成品；S3、对光阳极半成品进行清洗、干燥，即制得4H‑SiC一体化自支撑光阳极。本发明专利技术的自支撑光阳极具有极低的光解水起始电位和较高的水分解光电流密度。

Preparation and application of a 4H SiC integrated self-supporting photoanode

【技术实现步骤摘要】
一种4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法及应用
本专利技术属于光电催化
，涉及一种4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法及应用。
技术介绍
能源的日益枯竭及由此带来的温室效应与极端气候已经成为21世纪乃至未来威胁人类生存与可持续发展的严峻问题，而寻找可代替传统高污染不可再生能源的清洁能源的探索是其中尤为重要的解决方案，纳米材料用作清洁能源催化剂及载体的研究工作方兴未艾。自1991年日本Iijima教授发现纳米碳管以来，纳米材料的制备科学及其器件应用一直是纳米科技中的研究重点和热点，是研究材料的电学、热学和力学性能与维度和量子限制效应相关性的一种有效系统，为新颖高效、节能环保的光电器件的研发，开启了一扇新的大门。光电化学分解水产生氧气与氢气作为绿色清洁能源自提出以来就引起极大的关注。二氧化钛作为光催化剂材料的光化学反应早在20世纪50年代就为人们所熟知，但直到1972年Nature报道了将其作为水的光分解催化剂的本多-藤岛效应才引起众多科学家的关注。作为备受关注的第三代半导体，纳米碳化硅材料具有诸多优异特性，如具有宽带隙、良好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：/nS1、清洗4H-SiC单晶片；/nS2、以清洗后的4H-SiC单晶片作为阳极，石墨片作为阴极，在刻蚀液中进行阳极氧化刻蚀，所述阳极氧化刻蚀依次包括去帽层刻蚀和连续周期刻蚀，制得光阳极半成品；/nS3、对光阳极半成品进行清洗、干燥，即制得4H-SiC一体化自支撑光阳极。/n

【技术特征摘要】
1.一种4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1、清洗4H-SiC单晶片；
S2、以清洗后的4H-SiC单晶片作为阳极，石墨片作为阴极，在刻蚀液中进行阳极氧化刻蚀，所述阳极氧化刻蚀依次包括去帽层刻蚀和连续周期刻蚀，制得光阳极半成品；
S3、对光阳极半成品进行清洗、干燥，即制得4H-SiC一体化自支撑光阳极。


2.根据权利要求1所述的4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法，其特征在于，步骤S1所述清洗4H-SiC单晶片为依次使用丙酮、无水乙醇和去离子水对4H-SiC单晶片分别超声清洗15～25min。


3.根据权利要求1所述的4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法，其特征在于，步骤S2所述阳极氧化刻蚀以直流电源分析仪作为电化学刻蚀电源。


4.根据权利要求1所述的4H-SiC一体化自支撑光阳极的制备方法，其特征在于，步骤S2所述去帽层刻蚀依次包括脉冲刻蚀阶段和恒压剥离阶段，所述脉冲刻蚀阶段施加周期为0.7～0.9s、停留时间为0.3～0.5s、电压为19～21V的脉冲电压，持续时间0.8～0.9min，所述恒压剥离阶段施加28～32V的恒压，持续时间0.1～0.2min。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈善亮，徐尚，王霖，高凤梅，杨为佑，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33