[发明专利]钨酸铋薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钨酸铋的制备方法，特别是涉及一种钨酸铋薄膜的制备方法。

背景技术

无机半导体光催化技术在开发利用太阳能和解决环境问题方面具有很大潜力，因此受到国内外研究者的广泛关注。其中，Bi₂WO₆(钨酸铋)因其具有无毒、价格低廉、高稳定性能、易于制备以及良好的可见光响应等优点，在光、电致变色材料、光电化学产氢、光催化降解有机物以及太阳能电池方面有广泛的应用前景。

Bi₂WO₆薄膜具有良好的光电性能，其固有的较宽禁带特性(2.5～2.8eV)，有良好的可见光电响应，但纳米晶粒薄膜的光生电子-空穴易复合，导致薄膜的光电性能较差。近来研究者发现，低维纳米结构的薄膜不仅能提高薄膜的比表面积，提供更多的化学活性位点，且能减小光生电子在材料中传输的距离，减少光生电子-空穴复合率。目前，以导电玻璃为基底，钨酸钠为钨源，制备纳米片状和花状钨酸铋薄膜已有报道，但是这种方法制备的钨酸铋薄膜附着性和光电性能不佳。

发明内容

基于此，提供一种高光电性能的钨酸铋薄膜的制备方法。

一种钨酸铋薄膜的制备方法，包括以下步骤：将基底置于反应液中发生水热反应在所述基底的表面形成钨酸铋薄膜，其中所述基底为钨板或表面形成有钨层的基板，所述反应液为含铋离子的酸性溶液。

在其中一个实施例中，所述反应液中氢离子浓度为0.2mol/L～10mol/L。

在其中一个实施例中，所述反应液中铋离子浓度为1mmol/L～20mmol/L。

在其中一个实施例中，所述反应液为铋盐的硝酸溶液。

在其中一个实施例中，所述铋盐为硝酸铋、氯化铋、硫酸铋和亚硫酸铋中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述水热反应的温度为80～250℃，所述水热反应的时间为0.5～24小时。

在其中一个实施例中，还包括步骤：将所述钨酸铋薄膜洗涤并干燥。

在其中一个实施例中，所述钨酸铋薄膜中的钨酸铋垂直于基底定向生长。

在其中一个实施例中，所述钨酸铋薄膜的形貌为纳米花状。

在其中一个实施例中，所述钨板的厚度为0.2mm～2mm。

本发明钨酸铋薄膜的制备方法，包括以下步骤：将基底置于反应液中发生水热反应在所述基底的表面形成钨酸铋薄膜，其中所述基底为钨板或表面形成有钨层的基板，所述反应液为含铋离子的酸性溶液。该制备方法，工艺简单，易于操作，成本低，环境友好，制备的钨酸铋薄膜均匀，附着性好，具有良好的可见光响应和高光电性能等优点。

附图说明

图1为本发明实施例1中制得的钨酸铋薄膜的X射线衍射图；

图2为本发明实施例1中制得的钨酸铋薄膜的扫描电镜图；

图3为本发明实施例1中制得的钨酸铋薄膜的光电流谱图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种钨酸铋薄膜的制备方法，将基底置于反应液中发生水热反应在所述基底的表面形成钨酸铋薄膜，其中所述基底为钨板或表面形成有钨层的基板，所述反应液为含铋离子的酸性溶液。具体包括以下步骤：

S1：对基底进行清洗。

基底为钨板或表面形成有钨层的基板。

特别地，钨板的厚度为0.2mm～2mm。优选地，钨板的厚度为0.5mm。

表面形成有钨层的基板通过溅射、蒸镀或者采用其他方法将钨沉积在导电玻璃等基板得到。特别地，钨层的厚度为0.001mm～2mm。

特别地，基底的清洗步骤包括，将基底依次置于丙酮、乙醇、水中清洗，清洗时间为5～30分钟。优选地，采用超声清洗。进一步的，基底清洗后进行干燥。优选地，采用氮气吹干。

S2：将基底置于反应液中发生水热反应，在基底的表面形成钨酸铋薄膜。