一种多功能中间层修饰的硅基纳米线光电阴极及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能中间层修饰的硅基纳米线光电阴极，包括p‑Si基底层、纳米线形貌层、CdS层和MoS<subgt;2</subgt;助催化剂层；其制备方法为：(1)将p‑Si基底清洗干净，吹干备用；(2)在第一沉积液中沉积，制得表面吸附银粒子的p‑Si基底；(3)放入刻蚀液中刻蚀，在p‑Si基底上形成纳米线结构；(4)放入第二沉积液中沉积，在纳米线结构上形成CdS层；(5)将步骤(4)处理后的p‑Si基底作为工作电极，在电沉积液中沉积，制得所述硅基纳米线光电阴极。本发明专利技术光电阴极中CdS层与MoS<subgt;2</subgt;助催化剂层，减少两者直接负载的晶格失配问题，同时与硅基底形成异质pn结结构，多层协同作用，显著提高了光电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电化学，尤其是涉及一种多功能中间层修饰的硅基纳米线光电阴极及其制备方法与应用。

技术介绍

1、太阳能作为地球上最廉价最环保以及最丰富的自然能源被广泛关注，直接利用太阳能产生电能的研究有很多。当然另一种全新能源氢能源也受到越来越多的关注，尤其是结合太阳能与地球丰富的水资源，通过太阳能获得电能从而驱动分解水获得氢能，全过程保持绿色无污染，消耗的太阳能与水资源可视为无限资源无限利用。因此氢能本身就有着众多优势：氢能是目前最理想最清洁的能源，通过光电催化分解水得到了氢气与氧气，氢气燃烧消耗氧气获得能量与水，获得的水又可以重新作为被分解的原材料。而且氢的热效率的化石燃料更高，因为氢气燃烧产物主要是水，燃烧过程很清洁，热损失很少。此外，从其原料与产物可以看出，氢能的储备十分丰富，地球上的氢多以水的形式储藏着，而太阳光能更是可以视作无限能量。这些优势使得利用光能解水转变为氢能为目前最有前景的能源生产模式，其中光电化学技术可以更有效且稳定地将太阳光能源利用来分解水产生氢气而被认为是最有应用前景的能源生产技术之一。

2、在光电化学领域中，光电极的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多功能中间层修饰的硅基纳米线光电阴极，其特征在于，包括p-Si基底层、纳米线形貌层、CdS层和MoS2助催化剂层；

2.根据权利要求1所述的硅基纳米线光电阴极，其特征在于，CdS层的厚度为40～50nm。

3.根据权利要求1所述的硅基纳米线光电阴极，其特征在于，MoS2助催化剂层的厚度为5～10nm。

4.一种权利要求1所述硅基纳米线光电阴极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，第一沉积液含氢氟酸与硝酸银的水溶液；第一沉积液中氢氟酸的浓度为4.8M，硝酸银的浓...

【技术特征摘要】

1.一种多功能中间层修饰的硅基纳米线光电阴极，其特征在于，包括p-si基底层、纳米线形貌层、cds层和mos2助催化剂层；

2.根据权利要求1所述的硅基纳米线光电阴极，其特征在于，cds层的厚度为40～50nm。

3.根据权利要求1所述的硅基纳米线光电阴极，其特征在于，mos2助催化剂层的厚度为5～10nm。

4.一种权利要求1所述硅基纳米线光电阴极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，第一沉积液含氢氟酸与硝酸银的水溶液；第一沉积液中氢氟酸的浓度为4.8m，硝酸银的浓度为5mm；沉积过程条件为：室温下浸入第一沉积液中2min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，刻蚀液为含氢氟酸与双氧水的水溶液；刻蚀液中氢氟酸的浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈治伟，时文祥，王鑫雨，李威，李淼涛，尤杰，刘璋成，王霄，李杨，敖金平，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：