一种半导体复合光阳极、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种二元半导体复合光阳极、自组装形成的三元半导体复合光阳极、制备方法、及在光生阴极保护方面的应用。所述二元半导体复合光阳极为WO3/BiVO4，首先在FTO制备WO3种子层，其次制备WO3纳米板，然后制备BiVO4纳米颗粒得到二元半导体复合光阳极WO3/BiVO4；同时，所述的二元半导体复合光阳极WO3/BiVO4与电解液中的Na2S反应，原位生长Bi2S3，自组装得到三元半导体复合光阳极WO3/BiVO4/Bi2S3。相比纯WO3样品，本发明专利技术所述复合光阳极增强了对可见光的捕获能力，提高了光电流密度、电子空穴转移率、光电性能；对304SS具有更优异的光生阴极保护效果以及稳定性。阴极保护效果以及稳定性。阴极保护效果以及稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体复合光阳极、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于光电化学领域，具体涉及一种二元半导体复合光阳极、自组装形成的三元半导体复合光阳极、制备方法、及在光生阴极保护方面的应用。

技术介绍

[0002]众所周知，腐蚀在世界各地造成了大量损失，现有的防腐蚀方法既耗能又耗材，因此，迫切的需要一种节能环保型防腐蚀技术。光生阴极保护技术是一种新型的阴极保护技术，是近年来腐蚀防护领域的研究热点。利用光生电子对被保护金属进行阴极保护时，一是要选取能够被光激发产生光电子的半导体材料，二是光生电子的电势要比被保护金属的自腐蚀电位更负，从而满足光生电子自发向被保护金属转移并将被保护金属阴极极化的要求。因此，如何获得性能优异的半导体光电极是该领域的一个重要研究课题。自1995年Tsujikawa采用溶胶
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凝胶法制备TiO2涂层为Cu基底在光照条件下提供阴极保护之后，越来越多的光阳极半导体材料如WO3、Fe2O3、ZnO等被用来研究对金属的光生阴极保护效果。
[0003]WO3带隙相对较窄(2.6
‑r/>2.7eV)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二元半导体复合光阳极，其特征在于，所述二元半导体复合光阳极的化学式为WO3/BiVO4。2.如权利要求1所述二元半导体复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将WO3种子层涂覆在预处理的FTO上，烘干、退火后，得样品基片一；(2)采用水热法以步骤(1)所得的样品基片一制备WO3纳米板，得到覆有WO3纳米板的FTO，再将所述覆有WO3纳米板的FTO退火后得样品基片二；(3)采用水热法以步骤(2)所得的样品基片二制备BiVO4纳米颗粒，退火后得二元半导体复合光阳极。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，WO3种子层制备采用的原料为钨酸溶液，所用溶剂为30wt％过氧化氢；退火温度为500℃，退火时间为2h。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，WO3纳米板制备采用的原料为钨酸钠，所用溶剂为去离子水；水热反应温度为120℃，反应时间为12h；退火温度为500℃，退火时间为1h。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，BiV...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭惠霞，张玉蓉，王珊，李亮亮，王晓童，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：