[发明专利]一种可见光响应的全铜基串联光电催化装置及其制备方法

权利要求书

1.一种可见光响应的全铜基串联光电催化装置，所述的可见光响应的全铜基串联光电催化装置设有光电阴极，光电阳极和参比电极，其特征在于，所述的光电阴极为铋酸铜，光电阳极为钨酸铜，该装置为三电极体系，所述装置使用的缓冲液为0.1M K2HPO4:K3PO4＝1:1的水溶液，所述装置的制备方法为：使用旋涂法加上退火的方式制备电极，所述的铋酸铜电极制备所用材料为三水硝酸铜、五水硝酸铋和乙二醇甲醚，其中三水硝酸铜、五水硝酸铋摩尔比为1:2，钨酸铜电极制备所用材料为三水硝酸铜、偏钨酸铵和乙二醇，其中三水硝酸铜、偏钨酸铵摩尔比为12:1，Triton-X 100表面活性剂作旋涂助剂；所述的钨酸铜电极制备方法为：将三水硝酸铜、偏钨酸铵按照摩尔比为1:1加入乙二醇中，再加入Triton-X 100表面活性剂，放在搅拌台上加热搅拌，形成蓝绿色澄清溶液，将该溶液滴在FTO导电玻璃上，旋涂后放在加热台上加热，最后在马弗炉550℃退火1小时；所述铋酸铜电极制备方法为：将三水硝酸铜、五水硝酸铋按照摩尔比为1:2加入乙二醇甲醚中，搅拌超声，形成蓝色悬浮液，超声结束后将蓝色悬浮液滴在FTO玻璃上，旋涂结束后在马弗炉中550℃退火1h。

2.根据权利要求1所述的可见光响应的全铜基串联光电催化装置，其特征在于，所述的铋酸铜为p-型半导体，钨酸铜为n-型半导体，两种光电极的线性扫描伏安曲线在三电极配置中进行，其中光电极作为工作电极，Pt作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极。

3.根据权利要求1所述的可见光响应的全铜基串联光电催化装置，其特征在于，工作电极与对电极保持纵向平行且处于同一水平面。

4.根据权利要求1-3任一所述的可见光响应的全铜基串联光电催化装置的制备方法，其特征在于，使用旋涂法加上退火的方式制备电极，所述的铋酸铜电极制备所用材料为三水硝酸铜、五水硝酸铋和乙二醇甲醚，其中三水硝酸铜、五水硝酸铋摩尔比为1:2，钨酸铜电极制备所用材料为三水硝酸铜、偏钨酸铵和乙二醇，其中三水硝酸铜、偏钨酸铵摩尔比为12:1，Triton-X 100表面活性剂作旋涂助剂；所述的钨酸铜电极制备方法为：将三水硝酸铜、偏钨酸铵按照摩尔比为1:1加入乙二醇中，再加入Triton-X 100表面活性剂，放在搅拌台上加热搅拌，形成蓝绿色澄清溶液，将该溶液滴在FTO导电玻璃上，旋涂后放在加热台上加热，最后在马弗炉550℃退火1小时；所述铋酸铜电极制备方法为：将三水硝酸铜、五水硝酸铋按照摩尔比为1:2加入乙二醇甲醚中，搅拌超声，形成蓝色悬浮液，超声结束后将蓝色悬浮液滴在FTO玻璃上，旋涂结束后在马弗炉中550℃退火1h。

5.根据权利要求4所述的可见光响应的全铜基串联光电催化装置的制备方法，其特征在于，所述退火的方式制备电极的退火温度为550℃。

6.根据权利要求4所述的可见光响应的全铜基串联光电催化装置的制备方法，其特征在于，制备方法中使用的反应炉为马弗炉或通有空气的管式炉。