钒酸铋/二氧化钛/磷酸钴光阳极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钒酸铋/二氧化钛/磷酸钴光阳极及其制备方法。所述方法先将五水硝酸铋和乙酰丙酮氧钒的混合溶液旋涂在FTO衬底上，退火制得BiVO4光阳极；然后采用电泳沉积法在BiVO4光阳极表面沉积TiO2薄膜，得到BiVO4/TiO2光阳极；最后采用电泳沉积法在BiVO4/TiO2光阳极表面沉积Co

【技术实现步骤摘要】
钒酸铋/二氧化钛/磷酸钴光阳极及其制备方法


[0001]本专利技术属于光电催化材料制备领域，涉及一种钒酸铋/二氧化钛/磷酸钴(BiVO4/TiO2/Co
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Pi)光阳极及其制备方法。

技术介绍

[0002]光电化学(PEC)水分解技术是将太阳能转化为清洁氢气的直接途径，钒酸铋(BiVO4)作为PEC水分解最有前景的光阳极之一，具有如较小的带隙(2.4eV)、更深的价带(VB)位置以及较为简单的制备方法等优点。理论上，在AM1.5G模拟太阳光下，BiVO4的水氧化光电流密度在1.23Vvs.RHE时，可以达到7.5mA/cm2。然而，BiVO4在太阳光照射下存在严重的载流子复合和光腐蚀现象，影响了其实际应用。因此，改善BiVO4的载流子传输能力和稳定性，对于提高PEC水分解效率至关重要。
[0003]沉积保护层已成为抑制BiVO4光腐蚀的重要途径。通常用作保护层的TiO2主要使用昂贵的原子层沉积(ALD)方法(Zhong,Miao,et al.Journal of the American Chemical Societ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.BiVO4/TiO2/Co
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Pi光阳极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将五水硝酸铋、乙酰丙酮氧钒溶解于乙酸和乙酰丙酮的混合溶液中，超声处理使其完全溶解，得到前驱体溶液，将前驱体溶液旋涂在FTO衬底上，置于马弗炉中500
±
10℃退火10min，重复退火8次，最终在500
±
10℃退火2h，得到BiVO4光阳极；(2)用Na2CO3溶液调节三氯化钛溶液的pH至2.0～2.2，采用电泳沉积法在BiVO4光阳极表面沉积TiO2薄膜，经清洗、干燥，得到BiVO4/TiO2光阳极；(3)将六水硝酸钴加入到KPi溶液中并用Na2CO3溶液调节pH至6.9～7.1，得到Co
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Pi的电泳沉积溶液，采用电泳沉积法在BiVO4/TiO2光阳极表面沉积Co
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Pi助催化剂层，经清洗、干燥后得到BiVO4/TiO2/Co
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Pi光阳极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，五水硝酸铋、乙酰丙酮氧钒的质量比为0.173：0.095；乙酸和乙酰丙酮的体积比为1：8.5。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，旋涂的条件为：以80...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁爽，张侃，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：