[發明專利]一種F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110579182.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113308711B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 馬德琨;李自新;武翔;郭長蓮;徐全龍;齊陳澤
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院;溫州大學
• 主分類號: C25B11/091
• 分類號: C25B11/091;C25B11/054;B82Y40/00;C25B1/30;C25B1/55
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯牡丹

1.一種F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1合成CBO種子層；

S2使用CBO種子層合成CBO納米棒陣列光電陰極；

S3合成F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極，將步驟S2中得到的CBO納米棒陣列光電陰極放入NaF溶液中浸泡2h，取出烘干，300℃退火1h后得到F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料；其中，所述CBO為CuBi₂O₄。

2.根據權利要求1所述的F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的合成CBO種子層包括：

S1.1將CuSO₄·5H₂O溶解于去離子水中，攪拌使其完全溶解；

S1.2向步驟S1.1最終得到的混合溶液中加入乙二胺四乙酸鉍鈉，持續攪拌使其完全溶解；

S1.3將步驟S1.2得到的溶液滴涂到FTO玻璃上，將樣品放到80℃烘箱中干燥1h，隨后在管式爐中550℃退火2h后獲得含CBO種子層的FTO。

3.根據權利要求1所述的F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2的合成CBO納米棒陣列光電陰極包括：

S2.1將Bi(NO₃)₃·5H₂O加入去離子水中，攪拌溶解；

S2.2向步驟S2.1最終得到的混合溶液中加入Cu(NO)₃·3H₂O，持續攪拌使其完全溶解；

S2.3向步驟S2.2最終得到的混合溶液中加入NaOH溶液，持續攪拌2h；

S2.4將十二烷基苯磺酸鈉加入到步驟S2.3中得到的溶液中，攪拌2h；

S2.5在高壓反應釜中放入含CBO種子層的FTO，再倒入步驟S2.4中最終得到的混合溶液，將高壓反應釜密封后放入干燥箱中，在180℃下恒溫反應24h，反應結束后，自然冷卻至室溫，將獲得的產物用去離子水、乙醇各洗滌3次，并在真空干燥箱中60℃下烘干，最后550℃退火1h即可得到CBO納米棒陣列光電陰極。

4.根據權利要求2所述的F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟S1.1中，具體為將0.05mmol CuSO₄·5H₂O溶解于10mL去離子水中；步驟S1.2中，具體為將0.1mmol乙二胺四乙酸鉍鈉溶解于步驟S1.1最終得到的溶液中。

5.根據權利要求3所述的F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟S2.1中，具體為將0.605gBi(NO₃)₃·5H₂O溶解于20mL去離子水中；步驟S2.2中，具體為向步驟S2.1中最終得到的混合溶液中加0.45g Cu(NO)₃·3H₂O，攪拌溶解；步驟S2.3中，具體為向步驟S2.2中最終得到的混合溶液中逐滴加入1mL含0.34g NaOH的溶液；步驟S2.4中，具體為向步驟S2.3中最終得到的混合溶液中加1g十二烷基苯磺酸鈉攪拌2h。

6.根據權利要求1所述的F摻雜的CBO納米棒陣列光電陰極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述的NaF溶液具體為將10mg NaF加入到10mL去離子水中溶解。