一种过渡金属离子嵌入磷酸有机小分子的复合光阳极及其制备方法技术

技术编号:46527101 阅读:2 留言:0更新日期:2025-09-30 18:51
本发明专利技术涉及光阳极技术领域,尤其涉及一种过渡金属离子嵌入磷酸有机小分子的复合光阳极及其制备方法。制备方法,包括如下步骤:S1、将钒酸铋光阳极浸泡在磷酸有机小分子溶液中,然后退火处理,得到磷酸有机小分子/光阳极;S2、将磷酸有机小分子/光阳极浸泡在过渡金属盐溶液中,得到复合光阳极。本发明专利技术协同利用多磷酸有机小分子的空穴储存、传输功能以及金属离子的表面快速水氧化反应动力学,一方面通过空穴储存提高钒酸铋的电子‑空穴分离效率,另一方面利用多磷酸有机小分子的表面羟基与过渡金属离子锚定,协同增强钒酸铋表面电子‑空穴分离和水氧化动力学,协同抑制电荷复合促进电荷转移动力,提高光阳极的光电流密度和水分解产氢能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光阳极,尤其涉及一种过渡金属离子嵌入磷酸有机小分子的复合光阳极及其制备方法


技术介绍

1、在光电催化制氢领域,传统的半导体光阳极材料(bivo4,tio2,fe2o3等),具有较宽的可见光吸收范围和良好的光电化学活性,能够有效地促进水分解等光催化反应,产生氧气和氢气,同时具有较高的光稳定性和化学稳定性,能够在长时间的光催化反应中保持较好的稳定性。然而,尽管这些光阳极材料具有潜在的优势,但其光电性能受到了一些限制,阻碍了其在光电化学领域的实际应用。这些限制主要包括表面光生电子和空穴容易发生复合现象,以及表面水氧化反应动力学缓慢等问题,导致光生空穴的损失,从而降低光电催化效率。

2、因此解决光生电子和空穴的高复合率以及同时加速表面水氧化反应动力学是提高光阳极光电性能的关键。通过针对这些限制因素的解决,可以拓展光阳极在光电催化领域的应用前景,推动其在可再生能源生产等领域的实际应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于,针对现有技术的上述不足,提出一种过渡金属离子嵌入磷酸有机小分子的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属离子嵌入磷酸有机小分子的复合光阳极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述磷酸有机小分子包括羟基乙叉二磷酸、氨基三亚甲基膦酸、环己六醇六磷酸中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述过渡金属盐包括钴盐、铁盐和镍盐中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1中,磷酸有机小分子溶液的浓度为3-5mM。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1中,将温度控制保持150℃~250℃之间进行20~40min的退火处理。

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【技术特征摘要】

1.一种过渡金属离子嵌入磷酸有机小分子的复合光阳极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述磷酸有机小分子包括羟基乙叉二磷酸、氨基三亚甲基膦酸、环己六醇六磷酸中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述过渡金属盐包括钴盐、铁盐和镍盐中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤s1中,磷酸有机小分子溶液的浓度为3-5mm。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤s1中,将温度控制保持150℃~250℃...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘学琴田奕含何冰朱云海杨应奎
申请(专利权)人:武汉纺织大学
类型:发明
国别省市:

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