一种铜铋氧薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种铜铋氧薄膜及其制备方法和应用。所述制备方法包括：使含有Bi<supgt;3+</supgt;和卤素离子的第一前驱体溶液在基底表面反应形成铋族化合物薄膜；对所述铋族化合物薄膜进行第一退火处理，得到Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜；将含有Cu<supgt;2+</supgt;的第二前驱体溶液施加在所述Bi<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜上，并进行第二退火处理，得到铜铋氧薄膜。所述制备方法首先形成的铋族化合物薄膜具有高结晶性纳米结构，以其为前驱体模板制备铜铋氧薄膜可以使最终产物继承前驱体模板的纳米结构特征，解决现有技术中铜铋氧薄膜的形貌和尺寸难调控问题；形成的铜铋氧薄膜在薄膜纵向方向上具有铜梯度掺杂特征，且覆盖致密、比表面积大，展现良好的光电催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电催化，具体涉及一种铜铋氧薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着全球的工业及经济化发展，化石燃料产生的碳排放和能源分布不均所造成的环境问题日益严峻，寻找新的、可再生的绿色能源对于人类可持续发展起着关键性作用。太阳能是一种免费和清洁的自然资源，长期以来一直被认为是最有前途的可再生能源之一。以太阳能为源头的氢能在近年来受到了广泛的关注，目前最关键的问题在于如何开发经济和高效的科技手段以实行太阳能的收集、储存和利用。在大多的解决方案中，光电催化分解水系统的投入和运行综合成本具有明显的优势，是制取氢气的最具效益的途径之一。

2、铜铋氧(cubi2o4)具有合适的带隙宽度，作为光电催化还原水的光阴极具有很多优势，是用于构建光电水解器件的理想材料之一。但较差的载流子传输能力严重限制了光催化性能，导致其实际光电流密度远低于理论值。面对cubi2o4较差的载流子传输能力，研究者提出了许多改进措施例如构建空穴传输层、掺杂、构建异质结、负载表面催化剂、形貌调控。然而迄今为止报道的cubi2o4光电流密度仍远小于理论光电流密度。而关于制备cub本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铜铋氧薄膜，其特征在于：所述铜铋氧薄膜是由多个纳米片结构的铋族化合物经二次退火并沉积Cu元素得到的；所述纳米片结构的铋族化合物在退火过程中熔融形成纳米孔道，在所述铜铋氧薄膜的表面和所述纳米孔道中掺杂有Cu元素，其中Cu元素与Bi元素的摩尔比为1∶1～1∶5，并且Cu元素含量从所述铜铋氧薄膜的表面向纳米孔道的方向递减。

2.一种铜铋氧薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述铋族化合物包括BiOF、BiOCl、BiOBr、BiOI、BiOAt、BiOTs中的一种或者多种；和/或，所述铋族化合物薄膜的厚度为50～80...

【技术特征摘要】

1.一种铜铋氧薄膜，其特征在于：所述铜铋氧薄膜是由多个纳米片结构的铋族化合物经二次退火并沉积cu元素得到的；所述纳米片结构的铋族化合物在退火过程中熔融形成纳米孔道，在所述铜铋氧薄膜的表面和所述纳米孔道中掺杂有cu元素，其中cu元素与bi元素的摩尔比为1∶1～1∶5，并且cu元素含量从所述铜铋氧薄膜的表面向纳米孔道的方向递减。

2.一种铜铋氧薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述铋族化合物包括biof、biocl、biobr、bioi、bioat、biots中的一种或者多种；和/或，所述铋族化合物薄膜的厚度为50～800nm；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括曲拉通x-100、曲拉通x-114中的一种或者多种的组合；

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【专利技术属性】
技术研发人员：况永波，高静，高天澍，安赛，周扬，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：