[发明专利]一种基于BiFeO3铁电效应的高性能光电化分解水光阳极及其制备方法在审
申请号: | 201811406509.0 | 申请日: | 2018-11-23 |
公开(公告)号: | CN109473285A | 公开(公告)日: | 2019-03-15 |
发明(设计)人: | 李红霞;席俊华;季振国 | 申请(专利权)人: | 杭州电子科技大学 |
主分类号: | H01G9/20 | 分类号: | H01G9/20;H01G9/042 |
代理公司: | 杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240 | 代理人: | 黄前泽 |
地址: | 310018 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 铁电效应 制备 光电化学性能 阳极 光电化 光阳极 载流子 分解 半导体性能 复合光阳极 正反向电压 可见光 电场 规模生产 能带结构 铁电极化 铁电特性 响应能力 衬底 施加 复合 调控 应用 | ||
1.一种基于BiFeO3铁电效应的高性能光电化分解水光阳极,其特征在于:包括FTO/TiO2/BiFeO3复合光阳极,由TiO2薄膜和BiFeO3薄膜组成,以FTO为衬底制备TiO2薄膜,BiFeO3薄膜复合于TiO2薄膜之上;TiO2薄膜的厚度为20~100nm,BiFeO3薄膜的厚度为20~100nm;通过施加正反向电压来对BiFeO3薄膜进行铁电极化,外加正反向极化电压范围为2~10V;通过将TiO2的半导体性能和BiFeO3的铁电特性相结合,利用BiFeO3增强复合光阳极对可见光的吸收,通过正反向电压极化来改变BiFeO3薄膜的内建电场,从而调控TiO2/BiFeO3界面的能带结构。
2.如权利要求1所述的一种基于BiFeO3铁电效应的高性能光电化分解水光阳极的其制备方法,其特征在于:所述的TiO2薄膜采用旋涂法制备,旋涂液由10ml无水乙醇,0.7ml钛酸异丙酯,0.5ml的盐酸组成;旋涂速度5000转/秒,在500℃下进行退火;TiO2薄膜的厚度为20~100nm,通过改变旋涂次数来改变薄膜的厚度;
所述的BiFeO3薄膜采用旋涂法制备,旋涂液由2mM硝酸铁,2.5mM硝酸铋,1.86克柠檬酸溶解在4ml的乙二醇中组成,旋涂速度5000转/秒,并在500℃下进行退火;BiFeO3薄膜的厚度为20~100nm,通过改变旋涂次数来改变薄膜厚度。
3.如权利要求1所述的一种基于BiFeO3铁电效应的高性能光电化分解水光阳极,其特征在于:所述的外加正反向极化电压范围为4~6V,正向极化时BiFeO3薄膜连接电源正极,反向极化时BiFeO3薄膜连接电源负极。
4.如权利要求1或2所述的一种基于BiFeO3铁电效应的高性能光电化分解水光阳极,其特征在于:所述的BiFeO3薄膜的厚度为30~60nm。
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