[发明专利]一种通过不同钴基咪唑负载以提高金属氧化物半导体电极材料光电化学性能的方法

权利要求书

1.钴基咪唑包覆的氧化铁光电解水光阳极材料，其特征在于：以导电玻璃为基底制备氧化铁并在其表面负载钴基咪唑从而形成包覆层，记为Co-MIm@Sn-Fe₂O₃和Co-EIm@Sn-Fe₂O₃。

2.权利要求1所述的材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将一块FTO玻璃(1ⅹ2cm)先后放入丙酮、乙醇、去离子水中超声15min，然后在鼓风干燥箱中烘干

(2)将步骤(1)中清洗干净的FTO放入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入含0.15M氯化铁和1M硝酸钠的水溶液，用盐酸调整其pH值。放入鼓风干燥箱中反应，即可在FTO基底上形成羟基氧化铁。

(3)步骤(2)水热反应完成后，自然冷却到室温，用去离子水清洗去除其他残留溶液,在鼓风干燥箱中干燥，然后在空气中煅烧，形成α-Fe₂O₃纳米棒。

(4)为了进一步提高氧化铁的光电性能，在步骤(3)的基础上，在空气中，在不同温度下进行煅烧,使FTO基底中的Sn元素扩散，形成Sn-Fe₂O₃。

(5)将N,N-2甲基甲酰胺和去离子水混合搅拌，得到混合溶液mix-A

(6)将0.1g的咪唑与0.0125g的硝酸钴溶于(5)中的mix-A混合溶液进行搅拌，记为mix-B。

(7)将(4)中的Sn-Fe₂O₃放入mix-B混合液中浸渍，然后再真空干燥，得到钴基咪唑包覆的氧化铁。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中0.15M氯化铁和1M硝酸钠的水溶液的体积为20mL，盐酸调整后的pH值为1.5。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中水热反应的温度为85-105℃，时间为4-6小时。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的干燥温度为60-80℃，干燥时间为20-60min，煅烧温度为540-560℃，煅烧时间为2-4h。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为10-60min。

7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中N,N-2甲基甲酰胺和去离子水的混合比例为3:1(体积比)，混合液体积为16mL。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中咪唑为2-甲基咪唑(MIm)，1-乙基咪唑(EIm)中的一种。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中的浸渍时间为60-180min，浸渍温度为70℃，真空干燥时间为3-5h。