[发明专利]一种钒酸铋光电极的改性方法

权利要求书

1.一种钒酸铋光电极的改性方法：其特征在于：在钒酸铋光电极表面原子层沉积氧化铝后，再将所述氧化铝去除，得到钝化后的钒酸铋光电极即为改性后的钒酸铋光电极。

2.根据权利要求1所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述在钒酸铋光电极表面原子层沉积氧化铝的方法为：将钒酸铋光电极置于ALD设备反应腔中，以三甲基铝为前驱体源、等离子体氧为氧源，在温度为140-160℃、等离子体功率为180-220W条件下进行反应，反应循环次数为1～100，直至钒酸铋光电极表面生成Al₂O₃氧化层后，停止反应。

3.根据权利要求2所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述ALD设备参数设定如下：

前驱体源进样时间0.02s，反应时间1s，吹扫时间120s；

等离子体处理时间30s，吹扫时间100s。

4.根据权利要求2所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：反应温度为150℃、等离子体功率为200W。

5.根据权利要求1所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述氧化铝去除的方法为：将表面形成氧化铝薄膜的钒酸铋光电极置于碱液中浸泡，直至氧化铝薄膜完全溶解后，取出钒酸铋电极，用去离子水洗净、晾干。

6.根据权利要求5所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述碱液为浓度1M的氢氧化钠水溶液。

7.根据权利要求1所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述钒酸铋光电极的制备方法为：

S1、以至少含有Bi(NO₃)₃、KI以及对苯醌的混合溶液为电沉积溶液，在FTO为工作电极、Ag/AgCl为参比电极、铂为对电极的三电极体系下进行电沉积，得到红色片状BiOI薄膜；

S2、将0.2M的VO(acac)₂-二甲亚砜溶液均匀滴涂于步骤S1所得BiOI薄膜上后，置于马弗炉中在420～480℃条件下热处理1～3小时，取出并冷却；

S3、将步骤S2所得薄膜用氢氧化钠溶液清洗，再用去离子水洗净、吹干，即得纯净纳米多孔BiVO₄薄膜。

8.根据权利要求7所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述步骤S1中，电沉积溶液配置方法为：将0.2～0.6M的Bi(NO₃)₃和2～6M的KI溶于去离子水中后，用浓度为1M的硝酸溶液调节pH至1.5～2，得到溶液A；将对苯醌在剧烈搅拌下溶于无水乙醇得到浓度为0.20～0.30M的对苯醌-无水乙醇溶液，记为溶液B；将溶液A和溶液B混合均匀即为所述电沉积溶液。

9.根据权利要求7所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述步骤S2中，BiOI薄膜置于马弗炉中在450℃条件下热处理2小时，反应结束后取出，自然冷却至室温。

10.根据权利要求7所述钒酸铋光电极的改性方法，其特征在于：所述步骤S3中，热处理后的BiOI薄膜浸入1M的氢氧化钠溶液搅拌清洗，再用去离子水冲洗后用氮气吹干，即得纯净纳米多孔BiVO₄薄膜。