一种基于结效应的BiVO4三元复合光阳极的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及光电催化领域，具体涉及一种基于结效应的BiVO<subgt;4</subgt;三元复合光阳极的制备方法及应用，包括以下步骤：S1：先将FTO导电玻璃清洗、吹干备用；采用电沉积法在FTO上负载BiOI薄膜；S2：BiOI薄膜上加入V源，再转移至管式炉中在空气气氛中退火生成BiVO<subgt;4</subgt;薄膜，同时进行晶化处理；S3：通过化学浴沉积法将Co(OH)<subgt;2</subgt;负载到BiVO<subgt;4</subgt;薄膜上，并在空气气氛中退火得到BiVO<subgt;4</subgt;/Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;电极材料；S4：同样采用化学浴沉积法，在S3得到的电极材料上负载NiOOH/FeOOH，最后经过洗涤、干燥即可得到BiVO<subgt;4</subgt;/Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/NiFe‑LDH三元复合光阳极材料。本发明专利技术通过p‑n结和OEC的协同作用，可有效抑制光生载流子的复合，促进电极表面水氧化反应的进行，相比本征BiVO<subgt;4</subgt;光阳极材料，三元复合光阳极材料的光电流密度提升了4.6倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电化学，具体涉及一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法和应用。

技术介绍

0、技术背景

1、面对全世界化石能源存量的日渐减少以及使用化石能源带来的环境污染等问题，绿色环保的氢能源或许是一种有效的解决途径。目前氢能源的发展主要存在两方面的问题，一是如何高效生产出绿色环保且具有经济效益的氢气，二是如何安全存储运输氢能源产品。针对第一个问题，1972年fujishima和honda发现水光电化学分解获得氢气与氧气以来，半导体作为催化剂的基底进行光电化学水分解制氢是当前最具发展前景的技术之一，而此技术的关键挑战之一便是高效稳定的光阳极的合理构建及制备。经过数十年的探索，单斜相钒酸铋具有非常合适的带隙位置、安全无毒且储量丰富，其理论光电流达7.5ma cm-2，理论光制氢效率达9.2％，被认为是较为理想的光电阳极材料之一。但是bivo4本身作为光电阳极材料还存在电荷复合严重、析氧动力学缓慢和光腐蚀严重等不足，导致其作为光电阳极材料时不具备高性能、长期稳定等优良特性。

2、针对光生电荷复合严重的问题，从构建异质结的角本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于结效应的BiVO4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于结效应的BiVO4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的FTO导电玻璃依次用无水乙醇、去离子水依次超声清洗10min，在室温下吹干。

3.根据权利要求1所述的一种基于结效应的BiVO4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的电沉积液为KI、H2O、Bi(NO3)3·5H2O、20wt.％HNO3、对苯醌和无水乙醇的混合溶液。

4.根据权利要求1所述的一种基于结效应的BiVO4三元复合光阳极的制备方...

【技术特征摘要】

1.一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述的fto导电玻璃依次用无水乙醇、去离子水依次超声清洗10min，在室温下吹干。

3.根据权利要求1所述的一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述的电沉积液为ki、h2o、bi(no3)3·5h2o、20wt.％hno3、对苯醌和无水乙醇的混合溶液。

4.根据权利要求1所述的一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，电沉积装置中以fto为工作电极，pt片为对电极，ag/agcl为参比电极，沉积电压为-0.1v vs.ag/agcl，沉积时间为300s。

5.根据权利要求1所述的一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，v源是乙酰丙酮氧钒，管式炉晶化温度为450℃，晶化时间为2h。

6.根据权利要求1所述的一种基于结效应的bivo4三元复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，化学浴沉积法的co源是cocl2·6...

【专利技术属性】
技术研发人员：董振标，朱宇，张伟业，秦冬梅，杨研，牛旭，陈梦，李俊瑶，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：