一种硼酸盐负载α-Fe2O3光阳极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种硼酸盐负载α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;光阳极及其制备方法和应用，属于材料科学和光电催化技术领域。所述制备方法包括以下步骤：S1、利用水热法在FTO导电玻璃上生长β‑FeOOH薄膜；S2、将β‑FeOOH薄膜在惰性气氛中进行高温退火处理，得到α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜；S3、将α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜放入硼酸溶液中进行浸渍，然后将浸渍后的α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜在惰性气氛中进行低温退火处理，在所述α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜表面形成硼酸盐薄膜，得到硼酸盐负载α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;光阳极。所述制备方法在步骤S3中利用离子掺杂、表面负载硼酸盐的策略解决了α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;导电性差、电荷传输效率低以及析氧反应过电势高等问题，提升了α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的光电化学性能，使硼酸盐负载α‑Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;光阳极满足了在光电化学池中的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学和光电催化，具体涉及一种硼酸盐负载α-fe2o3光阳极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氢能作为一种能源载体，具有来源广泛、热值高(143kj/g)、燃烧产物无污染(h2o)、易储存等优势，成为替代化石能源最有希望的能源之一。氢能的众多优势决定了其在能源发展中的重要战略位置，氢能经济的发展已经成为新能源时代的发展主流。现有制氢方式包括化石能源制氢、工业副氢、电解水制氢以及光电催化水分解制氢。在国际低碳化能源政策趋势下，光电催化水分解制氢逐渐发展起来，光电催化水分解制氢是通过光电催化水分解的方式将太阳能转化为易于储存应用的氢能形式，在这一过程中，氢气作为能源载体，水分解作为制备途径实现了太阳能的转化和利用。

2、在光电催化水分解过程中，光电化学池由至少一个负责吸收太阳光的阳极和用做析氢催化剂的阴极组成，半导体光阳极材料作为光电化学池中的核心组件，对整个器件的太阳能-氢能转换效率起着决定性作用。理想光阳极电催化剂带隙应该横跨水分解的氧化电势和还原电势，即光催化剂的价带边缘高于氧化电势(o2/h2o)，导带边缘低于还原电势(h本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硼酸盐负载α-Fe2O3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所述的制备方法，其特征在于，所述β-FeOOH薄膜和所述α-Fe2O3薄膜的形貌为纳米棒阵列。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述硼酸溶液所采用的溶剂为无水乙醇。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述硼酸溶液的浓度为1.5～2.5mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，在常温下浸渍3～15min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S...

【技术特征摘要】

1.一种硼酸盐负载α-fe2o3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所述的制备方法，其特征在于，所述β-feooh薄膜和所述α-fe2o3薄膜的形貌为纳米棒阵列。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述硼酸溶液所采用的溶剂为无水乙醇。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述硼酸溶液的浓度为1.5～2.5mol/l。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，在常温下浸渍3～15min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇，黄澎，赵鹏，赵渊，胡迪，王光耀，孟德昌，王熺乾，秦丽英，石智杰，黄文文，贾媛，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：