一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，本发明专利技术利用分次旋涂FeOOH表面ZrOx的方式，通过简单退火实现在纳米棒上形成大量密集的孔洞，大大提升了比表面积，且缩短了空穴转移的距离，更好的实现电子空穴分离，另外，本发明专利技术通过调控底层Nb<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;的厚度，实现对氧化铁与FTO玻璃接触界面电子回注的问题的解决，同时实现对氧化铁进行外源铌离子掺杂，有效提升氧化铁内部载流子浓度和导电率，同时底层的存在能够有效抑制SnO<subgt;2</subgt;导电层中大离子半径的Sn<supgt;4+</supgt;进入氧化铁晶格产生内部缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电化学催化，具体涉及一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法。

技术介绍

1、随着化石燃料燃烧引发的环境污染日益严重，清洁能源的需求正不断攀升。光电化学(pec)水分解技术，利用半导体电极和太阳能将水分解为氢气和氧气，已成为清洁能源生产的重要方向。其中，半导体金属氧化物如tio2,bivo4,wo3等，在pec水分解领域备受关注。特别地，氧化铁(α-fe2o3)因其适宜的带隙、低成本和丰富的资源，以及高达15.5％的理论太阳能-氢气(sth)转换效率，被视为pec水分解的理想材料。

2、然而，氧化铁光阳极在实际应用中面临诸多挑战，如空穴扩散长度有限、电子-空穴复合率高、电导率低等。此外，半导体/电解质和半导体/半导体界面的复合中心问题也进一步制约了pec性能的提升。为了克服这些限制，研究者们提出了多种改性策略。如，西安交通大学苏进展教授团队通过赤铁矿纳米棒薄膜上采用了tio2下层和上层沉积，然后进行快速退火处理。tio2下层和上层不仅作为载流子密度增加的掺杂源，而且减少了掺氟氧化锡(fto)/赤铁矿界面处的电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，所述S1中清洗时间为25min-40min。

3.根据权利要求1所述一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，所述S2和S4中，旋涂的方式为分次旋涂，先在500rpm下旋涂10s，之后在3000rpm下旋涂20s。

4.根据权利要求1所述一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，所述S5中微波的频率为2.4...

【技术特征摘要】

1.一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，所述s1中清洗时间为25min-40min。

3.根据权利要求1所述一种通过构建底层和顶层结构对氧化铁光阳极光电催化改性的方法，其特征在于，所述s2和s4中，旋涂的方式为分次旋涂，先在500r...

【专利技术属性】
技术研发人员：张和民，王宏鑫，梁珂，张元鸣，叶茂轩，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：