一种光电催化分解水制氢的方法技术

本发明专利技术公开了一种光电催化分解水制氢的方法，先利用热蒸发法在FTO玻璃上沉积一层Se薄膜，然后将沉积的Se薄膜进行快速热退火处理，得到Se/FTO光阴极；在Se薄膜的表面通过原子层沉积法制备一层TiO

【技术实现步骤摘要】
一种光电催化分解水制氢的方法
本专利技术属于光电催化分解水制氢
，具体涉及一种新型Se基光阴极器件光电催化分解水制氢的方法。
技术介绍
近年来，随着全球经济和社会的快速发展，人类对于能源的需求和利用日益加剧，全球能源需求量急剧上升。人类急需探索开发出一些新型可再生能源来解决当前所面临的能源危机。其中，太阳能和水的光电化学制氢为未来提供了一种清洁和可持续的燃料选择。光电催化分解水为将太阳能转化为清洁且可持续的氢能提供了一种有前景的方法。用于光电催化分解水的光阴极材料是光电化学分解水制氢结构中重要的组成部分，它可以利用太阳能催动水分解反应从而制备出氢气或氧气。光电催化是通过半导体材料制备光电极，并对电极的表面状态进行修饰(表面处理或表面修饰催化剂)来催化光电化学反应。光电催化的意义是转换太阳能为化学能的贮能反应，目标是提高太阳能转换成化学能的光能转换效率，以期取得应用价值。在将光能转换为化学能的光电化学电池中，用半导体材料作光电极，起光吸收和催化作用。其中，p型半导体构成光阴极，只催化还原反应。p型半导体吸收能量大于带隙的光子后产生光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电催化分解水制氢的方法，其特征在于：采用0.1～1mol/LH

【技术特征摘要】
1.一种光电催化分解水制氢的方法，其特征在于：采用0.1～1mol/LH2SO4水溶液作为电解质，以Se基光阴极为工作电极，饱和甘汞电极和铂片分别作为参比电极和对电极，在光照和外加偏压下进行光电催化分解水制氢；
上述Se基光阴极为Se/FTO光阴极、TiO2/Se/FTO光阴极、Pt/TiO2/Se/FTO光阴极中任意一种。


2.根据权利要求1所述的光电催化分解水制氢的方法，其特征在于所述Se/FTO光阴极的制备方法为：利用热蒸发法在清洗干净的FTO玻璃片上沉积一层Se薄膜，热蒸发系统真空度为7×10-3～3×10-4Pa，沉积的Se薄膜的厚度为100nm～1μm；然后将沉积的Se薄膜进行快速热退火，快速热退火的温度为50～250℃、时间为1～60min，得到Se/FTO光阴极。


3.根据权利要求2所述的光电催化分解水制氢的方法，其特征在于：将FTO玻璃片分别用乙醇、丙酮和超纯水超声清洗20～30min，然后用氮气吹干，得到清洗干净的FTO玻璃片。


4.根据权利要求2所述的光电催化分解水制氢的方法，其特征在于：所述快速热退火的温度为80～230℃、时间为1～30min。


5.根据权利要求1所述的光电催化分解水制氢的方法，其特征在于：所述TiO2/Se/FTO光阴极的制备方法为：在权利要求2所述的Se/FTO光阴极的Se薄膜表面通过原子层沉积法制备一层TiO2薄膜，腔室基板温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：高斐，李佳辉，李登，刘生忠，华晓冬，张超群，李元瑞，石伯男，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61