一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极及制备方法。本发明专利技术采用水热法制备赤铁矿光阳极，后采用溶剂热法在赤铁矿光电极表面生长金属有机框架薄膜，通过调整2D NiFe‑MOF中的配体结构，合成具有强共轭π键的α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;/MOF异质结。紧密堆叠的2D纳米片结构通过金属和配体之间的共价键形成扩展的π共轭框架中存在强电子离域，提高了光电极的电导率，同时因引入了共轭π键，增强了异质结界面的电负性，产生了强大的内置电场，促进了载流子的传输。本发明专利技术改善了氧化物薄膜光电极的表面催化活性，降低了表面载流子复合速率，显著提高了氧化物薄膜光电极的载流子分离效率和光电化学分解水性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电转换，尤其涉及一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极及制备方法。

技术介绍

1、光电催化水分解技术(pec-ws)是一种有效利用太阳能活化半导体材料从而促进水分解成氢气和氧气的过程。目前包括过渡金属氧化物如tio2、fe2o3、wo3以及铋复合氧化物如bivo4、bi2moo6等。这类化合物具有催化效率高、稳定性好、成本低以及绿色环保等优点，因而被广泛使用。其中α-fe2o3具有合适的带隙宽度、高光电转换效率和优异的稳定性，是最有前途的光电子催化材料之一，但其存在电荷转移和分离能力较差、空穴扩散长度较短、水激发态寿命较短等问题限制了其光电性能。研究表明通过表面工程进行修饰可以有效促进载流子的分离和转移。如：构建异质结（即in2s3/f-fe2o3、ti-fe2o3/fe2tio5）、负载助催化剂（即ceox、nife(oh)x、ni(oh)2）、表面钝化层和空穴传输层（即al2o3、moox、niox、cotcpp）等。

2、近年来，由于mofs材料具有高比表面积、笼状形态、优异的光催化稳定性、多样的合成方法和可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，所述FTO/Sn@α-Fe2O3/NiFe-MOFs光阳极的制备方法具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，所述FTO/Sn@α-Fe2O3光阳极的制备方法具体包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述a1...

【技术特征摘要】

1.一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，所述fto/sn@α-fe2o3/nife-mofs光阳极的制备方法具体包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，所述fto/sn@α-fe2o3光阳极的制备方法具体包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述a1的取值为0.25-0.35。

5.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化剂的光电极制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述a2的取值为0.05-0.15。

6.根据权利要求1所述一种用于光解水的复合共轭双金属有机框架催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢修双，杜记民，高乾宇，张文婷，尹梦硕，孔祥涛，
申请(专利权)人：安阳师范学院，
类型：发明
国别省市：