[發(fā)明專利]一種通過不同鈷基咪唑負(fù)載以提高金屬氧化物半導(dǎo)體電極材料光電化學(xué)性能的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011147307.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112251773A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉冀鍇;韓紅利;羅和安
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: C25B11/095
• 分類號: C25B11/095;C25B1/04;C25B1/55;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.鈷基咪唑包覆的氧化鐵光電解水光陽極材料，其特征在于：以導(dǎo)電玻璃為基底制備氧化鐵并在其表面負(fù)載鈷基咪唑從而形成包覆層，記為Co-MIm@Sn-Fe₂O₃和Co-EIm@Sn-Fe₂O₃。

2.權(quán)利要求1所述的材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將一塊FTO玻璃(1ⅹ2cm)先后放入丙酮、乙醇、去離子水中超聲15min，然后在鼓風(fēng)干燥箱中烘干

(2)將步驟(1)中清洗干凈的FTO放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼高壓釜中，加入含0.15M氯化鐵和1M硝酸鈉的水溶液，用鹽酸調(diào)整其pH值。放入鼓風(fēng)干燥箱中反應(yīng)，即可在FTO基底上形成羥基氧化鐵。

(3)步驟(2)水熱反應(yīng)完成后，自然冷卻到室溫，用去離子水清洗去除其他殘留溶液,在鼓風(fēng)干燥箱中干燥，然后在空氣中煅燒，形成α-Fe₂O₃納米棒。

(4)為了進(jìn)一步提高氧化鐵的光電性能，在步驟(3)的基礎(chǔ)上，在空氣中，在不同溫度下進(jìn)行煅燒,使FTO基底中的Sn元素?cái)U(kuò)散，形成Sn-Fe₂O₃。

(5)將N,N-2甲基甲酰胺和去離子水混合攪拌，得到混合溶液mix-A

(6)將0.1g的咪唑與0.0125g的硝酸鈷溶于(5)中的mix-A混合溶液進(jìn)行攪拌，記為mix-B。

(7)將(4)中的Sn-Fe₂O₃放入mix-B混合液中浸漬，然后再真空干燥，得到鈷基咪唑包覆的氧化鐵。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中0.15M氯化鐵和1M硝酸鈉的水溶液的體積為20mL，鹽酸調(diào)整后的pH值為1.5。

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中水熱反應(yīng)的溫度為85-105℃，時(shí)間為4-6小時(shí)。

5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的干燥溫度為60-80℃，干燥時(shí)間為20-60min，煅燒溫度為540-560℃，煅燒時(shí)間為2-4h。

6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的煅燒溫度為600-800℃，煅燒時(shí)間為10-60min。

7.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)中N,N-2甲基甲酰胺和去離子水的混合比例為3:1(體積比)，混合液體積為16mL。

8.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)中咪唑?yàn)?-甲基咪唑(MIm)，1-乙基咪唑(EIm)中的一種。

9.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(7)中的浸漬時(shí)間為60-180min，浸漬溫度為70℃，真空干燥時(shí)間為3-5h。