[发明专利]一种具有p型导电性的四方相BiVO4薄膜的制备方法及所得产品和应用

权利要求书

1.一种具有p型导电性的四方相BiVO₄薄膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将可溶性铋盐、络合剂和硝酸溶液混合，配成透明溶液A；

（2）将可溶性钒盐和氢氧化钠溶液混合，配成透明溶液B；或者将可溶性钒盐、络合剂和氢氧化钠溶液混合，配成透明溶液B；

（3）将透明溶液A和透明溶液B混合，混合均匀后调节pH至1~3，得到溶液C；

（4）将FTO玻璃浸入到溶液C中，然后将含有FTO玻璃的溶液C移至反应釜进行水热反应，反应后在FTO玻璃上形成具有p型导电性的四方相BiVO₄薄膜；

步骤（1）和（2）中，所述络合剂为乙二胺四乙酸或者乙二胺四乙酸二钠；络合剂的用量保证在溶液C中铋和络合剂的摩尔比为1：1~3；

步骤（1）中，所述可溶性铋盐在透明溶液A中的浓度为0.05-0.1 mol/L，步骤（2）中，可溶性钒盐在透明溶液B中的浓度0.025-0.05 mol/L；

步骤（4）中，水热反应的温度为120-200℃。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：保证尽量多的络合剂加入透明溶液A中。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：络合剂在透明溶液A和B中的质量相同。

4.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所述硝酸溶液的浓度为1mol/L~3mol/L；步骤（2）中，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5mol/L~1.5mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述可溶性铋盐为可以溶解于硝酸溶液中的铋盐；所述可溶性钒盐为可以溶解于氢氧化钠溶液中的钒盐。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是：所述可溶性铋盐为硝酸铋；所述可溶性钒盐为偏钒酸铵。

7.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，透明溶液A和透明溶液B缓慢混合，混合方式为：透明溶液A缓慢加入透明溶液B中，或者透明溶液B缓慢加入透明溶液A中；透明溶液A和透明溶液B按照铋和钒1:1的摩尔比混合。

8.根据权利要求1、2或3所述的制备方法，其特征是：步骤（4）中，水热反应的时间为6-48h；水热反应在密闭环境下进行。

9.按照权利要求1-8中任一项所述的具有p型导电性的四方相BiVO₄薄膜的制备方法制得的具有p型导电性的四方相BiVO₄薄膜。

10.根据权利要求9所述的具有p型导电性的四方相BiVO₄薄膜，其特征是：所述四方相BiVO₄为四方锆石相BiVO₄，其形貌为四方柱状结构，四方柱的高度为1~10µm，四方柱横截面的边长为400nm~5µm。

11.权利要求9或10所述的具有p型导电性的四方相BiVO₄薄膜在光催化产氢中的应用，其作为光阴极。