本发明专利技术属于光电化学技术领域，提出了一种新的光电极材料Bi2MoO6/CuO的制备方法及其在光电化学水分解中应用。一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，所述Bi2MoO6/CuO光电极薄膜的制备方法包括如下步骤：将钼酸盐和铋盐分别溶于去离子水中后混合，调节pH，并加入聚乙二醇，水浴加热，烘干，高温煅烧，得Bi2MoO6粉末；分散于含I2的丙酮中，得电泳沉积悬浮液；将透明导电玻璃作为正负电极，浸入步骤1)获得的电泳沉积悬浮液中，施加一定的直流电压，设定沉积时间，切断电流，将电极取出，晾干，得Bi2MoO6光电极薄膜；置于CuO乙醇溶液中浸渍处理，煅烧后得Bi2MoO6/CuO光电极薄膜。/CuO光电极薄膜。/CuO光电极薄膜。
A bi2moo6/cuo photoelectric electrode film and its preparation method and application in photoelectrochemical water decomposition
【技术实现步骤摘要】
一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜及其制备方法和在光电化学水分解中的应用
[0001]本专利技术属于光电化学
，提出了一种新的光电极材料Bi2MoO6/CuO的制备方法及其在光电化学水分解中应用。
技术介绍
[0002]化石燃料储量有限，环境问题日益突出，解决环境污染和能源短缺的光电化学电池已成为人们关注的焦点。光电化学分解水制氢将太阳能转换成可储存的化学能，是21世纪解决环境和能源问题的主要手段。
[0003]Bi2MoO6是一种典型的铋系n型半导体，其带隙在2.6eV左右。作为一类最简单的Aurivillius型结构材料，其在太阳能转换及环境污染治理方面表现出优异的可见光催化活性。目前，关于Bi2MoO6在PEC中的应用的报道中关于Bi2MoO6/CuO异质结还尚未有相关报道。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提出Bi2MoO6/CuO光电极薄膜的制备方法。该方法具有制备方法简单、操作方便，实验条件易控制等优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，所述Bi2MoO6/CuO光电极薄膜的制备方法包括如下步骤：
[0006]1)将钼酸盐和铋盐分别溶于去离子水中后混合，用酸性溶液调节所得混合溶液的pH，并加入聚乙二醇，搅拌后，水浴加热，烘干，高温煅烧，得Bi2MoO6粉末；将适量的Bi2MoO6粉末分散于含I2的丙酮中，超声震荡，得电泳沉积悬浮液；
[0007]2)将两个面积相等的透明导电玻璃FTO作为正负电极，将两电极面对面相互平行浸入步骤1)获得的电泳沉积悬浮液中，并在两电极间施加一定的直流电压，设定沉积时间，切断电流，将两电极从电泳沉积悬浮液中取出，在室温下晾干，得Bi2MoO6光电极薄膜；
[0008]3)将步骤2)所得Bi2MoO6光电极薄膜于CuO乙醇溶液中浸渍处理，煅烧后得Bi2MoO6/CuO光电极薄膜。
[0009]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤1)中，所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
[0010]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤1)中，所述铋盐为硝酸铋。
[0011]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤1)中，按元素摩尔比，钼:铋＝1:2。
[0012]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤1)中，所述酸性溶液为硝酸，调节混合溶液的pH低于7。
[0013]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤1)中，所述水浴加热是，水浴温度为70
‑
90℃，加热时间为2
‑
3h；所述烘干，烘干温度为100
‑
120℃。
[0014]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤1)中，所述高温煅烧是，500
‑
800℃下煅烧4
‑
6h。
[0015]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤2)中，所述直流电压为25V，沉积时间为1
‑
5min。
[0016]优选地，上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，步骤3)中，浸渍时间1
‑
3min，浸渍次数1
‑
10次。
[0017]上述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜在光电化学水分解中应用。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1.本专利技术提供的Bi2MoO6/CuO光电极薄膜更容易使光生电子
‑
空穴有效分离，降低复合率，可以有效的提高光电化学性能。
[0020]2.本专利技术提供的Bi2MoO6/CuO光电极薄膜在可见光下光电流密度是纯Bi2MoO6的16倍左右。
[0021]3.本专利技术提供的Bi2MoO6/CuO光电极薄膜的制备方法，其原料廉价易得，操作简单方便，极大程度降低了成本，为水的分解提供新的催化材料，缓解当今的环境能源紧张的局势，有很好的发展前景。
附图说明
[0022]图1为实施例1制备的CuO粉末，Bi2MoO6光电极薄膜和Bi2MoO6/CuO光电极薄膜的XRD图。
[0023]图2为实施例1制备的Bi2MoO6光电极薄膜与实施例2制备的Bi2MoO6/CuO光电极薄膜光电流的对比图。
[0024]图3为实施例1制备的Bi2MoO6光电极薄膜与实施例2制备的Bi2MoO6/CuO光电极薄膜阻抗图谱的对比图。
具体实施方式
[0025]实施例1 Bi2MoO6光电极薄膜
[0026](一)Bi2MoO6粉末的制备
[0027]将4.85g五水硝酸铋和0.88g钼酸铵分别溶于50ml的去离子水中，在搅拌30min后，将五水硝酸铋的水溶液与钼酸铵的水溶液混合均匀并用稀硝酸调节PH使PH小于7。在混合溶液中加入2g聚乙二醇，搅拌均匀在80℃水浴锅内水浴2h得到溶胶。
[0028]将上述所得溶胶在120℃鼓风干燥箱中干燥15h，得到前驱体。将前驱体充分研磨后置于马弗炉中，500℃煅烧2h，得到Bi 2
MoO6粉末。
[0029]将得到的Bi2MoO6粉末进行XRD测试，结果如图1所示，样品在10.927
°
、28.309
°
、32.533
°
、32.642
°
、33.140
°
、46.737
°
、47.123
°
和47.175
°
有八个明显衍射峰，为Bi2MoO6的特征峰，纯Bi2MoO6光电极样品的衍射峰与钼酸铋标准卡的峰谱完全一致，说明成功制备纯Bi2MoO6光电极材料。
[0030](二)Bi2MoO6光电极薄膜的制备
[0031]取0.06g Bi2MoO6粉末置于25mL的丙酮液中，密封超声90min至溶液分散均匀，向得到的均匀分散液中加入0.012g I2，密封超声震荡30min，得到电泳沉积悬浮液；
[0032]将两个面积相等的透明导电玻璃(FTO)作为正负电极，将两电极面对面相互平行浸入电泳沉积悬浮液中，并在两电极间施加25V的直流电压，沉积3min；切断电流，将电极从电泳沉积悬浮液中取出，在室温条件下晾干，得Bi2MoO6光电极薄膜。
[0033]实施例2 Bi2MoO6/CuO光电极薄膜
[0034](一)CuO粉末的制备
[0035]将1.596g硫酸铜、5.69mL乳酸溶于50mL的去离子水中，搅拌后，用0.5M NaOH滴定，使其PH＝11。搅拌至没有沉淀再产生，将沉淀离心、用去离子水和乙醇各洗涤3次后放入烘箱60℃干燥12h，得到CuO的前驱物。将CuO的前驱物放在马弗炉中550℃煅烧2h，冷却到室温后进行研磨，得到p型光电极材料CuO粉末。
[0036]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，其特征在于，所述Bi2MoO6/CuO光电极薄膜的制备方法包括如下步骤：1)将钼酸盐和铋盐分别溶于去离子水中后混合，用酸性溶液调节所得混合溶液的pH，并加入聚乙二醇，搅拌后，水浴加热，烘干，高温煅烧，得Bi2MoO6粉末；将适量的Bi2MoO6粉末分散于含I2的丙酮中，超声震荡，得电泳沉积悬浮液；2)将两个面积相等的透明导电玻璃FTO作为正负电极，将两电极面对面相互平行浸入步骤1)获得的电泳沉积悬浮液中，并在两电极间施加一定的直流电压，设定沉积时间，切断电流，将两电极从电泳沉积悬浮液中取出，在室温下晾干，得Bi2MoO6光电极薄膜；3)将步骤2)所得Bi2MoO6光电极薄膜于CuO乙醇溶液中浸渍处理，煅烧后得Bi2MoO6/CuO光电极薄膜。2.如权利要求1所述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，其特征在于，步骤1)中，所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。3.如权利要求1所述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，其特征在于，步骤1)中，所述铋盐为硝酸铋。4.如权利要求1所述的一种Bi2MoO6/CuO光电极薄膜，其特征在于，步骤1)中，按元素摩尔比，钼:铋＝1:2。5.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘魁勇，王茜，张明怡，许广智，张美霞，韩宇，陶然，范晓星，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：
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