[发明专利]一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：包括在导电玻璃表面垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片阵列，以及负载于三氧化钨纳米片表面的分散型白钨矿型钒酸铋纳米颗粒；

制备方法，包括以下步骤：

S01，在导电玻璃表面制备垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片阵列：

a，制备钨源前驱液：将钨酸钠和草酸溶于水中形成无色透明溶液，再加入浓盐酸作为晶面控制剂，获得钨源前驱液；

b，制备垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片阵列：将步骤a制备得到的钨源前驱液转移至反应釜中，再将导电玻璃浸没于钨源前驱液中，导电玻璃的导电面朝下，通过水热反应及Cl离子的晶面诱导生长效应，再经高温煅烧处理得到垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片阵列；

S02，在垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片表面制备分散型白钨矿型钒酸铋纳米颗粒：

c，制备铋钒胶体溶液：将硝酸铋溶于乙二醇中得到无色透明溶液，随后加入等摩尔质量的钒酸铵，利用铵的络合能力使得铋钒离子形成络合物胶体，即形成均匀的黄色胶体溶液，获得铋钒胶体溶液；

d，制备分散型内建电场钨铋基阵列：将步骤c制备得到的铋钒胶体溶液移至反应釜中，再将步骤b中长有垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片的导电玻璃浸没于铋钒胶体溶液中，长有垂直生长的单斜相三氧化钨纳米片的一面朝下，通过乙二醇的溶剂热反应，在温度为140 ~200℃下保温2~8小时，然后自然冷却至室温，得到灰棕色的薄膜，用蒸馏水充分冲洗后至于烘箱干燥，再经高温煅烧处理得到表面长有分散型白钨矿型钒酸铋纳米颗粒的内建电场钨铋基阵列。

2.根据权利要求1所述的一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：所述导电玻璃包括FTO导电玻璃或ITO导电玻璃。

3.根据权利要求1所述的一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：所述钨源前驱液中，所述钨酸钠的浓度为10~80mmol/L；所述草酸浓度为20~160mmol/L，所述浓盐酸的质量分数为37%，所述浓盐酸的加入量占钨源前驱液体积的0.5~4%。

4.根据权利要求1所述的一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：所述水热反应的条件为：在温度为120~180 ℃下保温2~8小时，然后自然冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：步骤b中，所述高温煅烧处理的方法为：在450~550℃温度下热处理1~4小时。

6.根据权利要求1所述的一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：所述硝酸铋的浓度为5~20mmol/L；所述钒酸铵浓度为5~20mmol/L。

7.根据权利要求1所述的一种用于水氧化的分散型内建电场钨铋基阵列的制备方法，其特征在于：步骤d中，所述高温煅烧处理的方法为：在400~550℃温度下热处理1~4小时。