[发明专利]一种Ag2

说明书

本发明公开一种Ag₂S量子点敏化的纳米叶状InVO₄薄膜的制备方法。本发明包括以下步骤：首先采用水热法在洗净备用的FTO上制备InVO₄薄膜，然后采用连续离子层吸附反应法制备InVO₄/Ag₂S薄膜。较单一的InVO₄薄膜，本发明所制备的InVO₄/Ag₂S薄膜对可见光的吸收利用进一步得到改善，光电流密度有所提高。本发明提供的制备方法简单、可行性强、成本低廉、光电催化性能良好。

技术领域

本发明属于光电催化材料技术领域，具体涉及一种Ag₂S量子点敏化的纳米叶状InVO₄薄膜的制备方法。

背景技术

随着人类文明的进步，全球环境污染和能源短缺问题愈发严峻，它们影响着人类社会的可持续发展。开发可持续、再生、清洁的能源来解决环境和能源问题是人类如今面临的挑战之一。在现有的能源中，太阳能可以满足我们对清洁和可再生能源不断增长的需求。但太阳能具有辐射不稳定、能量密度低、转换效率低等缺点。光电催化水分解是一种颇具潜力的技术，它利用半导体材料来收集太阳光以产生氢气，实现太阳能到化学能的转化。因此，利用半导体材料进行光电催化制氢已成为目前的研究热点。然而，要实现高效的光电催化制氢，半导体要对可见光有着较好的响应、半导体的光生电子-空穴对可以快速分离、半导体拥有优异的光电稳定性。在半导体材料中，InVO₄的禁带宽度为2.0eV，它能够响应和吸收利用太阳光。但是InVO₄的光生电子-空穴对易复合导致其实际性能没有达到预期性能。所以研究者需寻求有效的方法来克服这一问题从而提高InVO₄的光电催化性能。Ag₂S禁带宽度约为0.9eV，在InVO₄薄膜上负载Ag₂S可以进一步改善InVO₄对太阳光的响应。另一方面，Ag₂S的能带位置和InVO₄的能带位置相匹配，加快光生电子-空穴对的传输和分离，从而改善InVO₄电子-空穴对易复合的缺点。

迄今InVO₄在光电催化分解水制氢领域的报道较少，利用Ag₂S量子点敏化改善InVO₄光生电子-空穴对易复合的研究更少。因此，关于Ag₂S量子点敏化的纳米叶状InVO₄薄膜用于光电催化分解水制氢是一个值得研究的课题。

发明内容

本发明针对InVO₄半导体光生电子-空穴对易复合的问题，改善InVO₄光电催化产氢性能，本发明提出了一种Ag₂S量子点敏化的纳米叶状InVO₄薄膜用于光电催化分解水制氢的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种Ag₂S量子点敏化的纳米叶状InVO₄薄膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：制备InVO₄薄膜

(1)将InCl₃溶于去离子水，常温下磁力搅拌，加入NH₄VO₃，滴加NaOH溶液调节混合溶液的pH值，继续搅拌，超声处理，配制得到InVO₄前驱体溶液；

(2)将洗净备用的FTO导电面朝下放置在不锈钢高压反应釜内胆中，倒入步骤一(1)中制备的InVO₄前驱体溶液，水热反应后冷却至室温后取出FTO，用去离子水清洗，烘干制备得到InVO₄薄膜；

步骤二：制备InVO₄/Ag₂S薄膜