[发明专利]一种半导体复合光阳极、制备方法及应用

权利要求书

1.一种二元半导体复合光阳极，其特征在于，所述二元半导体复合光阳极的化学式为WO₃/BiVO₄。

2.如权利要求1所述二元半导体复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将WO₃种子层涂覆在预处理的FTO上，烘干、退火后，得样品基片一；

(2)采用水热法以步骤(1)所得的样品基片一制备WO₃纳米板，得到覆有WO₃纳米板的FTO，再将所述覆有WO₃纳米板的FTO退火后得样品基片二；

(3)采用水热法以步骤(2)所得的样品基片二制备BiVO₄纳米颗粒，退火后得二元半导体复合光阳极。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，WO₃种子层制备采用的原料为钨酸溶液，所用溶剂为30wt％过氧化氢；退火温度为500℃，退火时间为2h。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，WO₃纳米板制备采用的原料为钨酸钠，所用溶剂为去离子水；水热反应温度为120℃，反应时间为12h；退火温度为500℃，退火时间为1h。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，BiVO₄纳米颗粒制备采用的原料为硝酸铋、偏钒酸铵，所用溶剂为乙二醇；水热反应温度为100℃，反应时间为5h；退火温度为450℃，退火时间为2h。

6.如权利要求1所述的二元半导体复合光阳极在光生阴极保护304SS中的应用。

7.一种三元半导体复合光阳极，其特征在于，所述三元半导体的化学式为WO₃/BiVO₄/Bi₂S₃。

8.如权利要求7所述的三元半导体复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述方法为：将权利要求1所述的二元半导体复合光阳极作为工作电极放入光电化学池中进行光生阴极保护测试，与电解液中的Na₂S发生反应，原位生长Bi₂S₃，自组装得到三元半导体复合光阳极WO₃/BiVO₄/Bi₂S₃。

9.如权利要求8所述的三元半导体复合光阳极的制备方法，其特征在于，所述光电化学池中工作电极为WO₃/BiVO₄光阳极、对电极为Pt电极、参比电极为Ag/AgCl电极；所述电解液为0.1mol/L Na₂S与0.2mol/L NaOH的混合溶液。

10.如权利要求7所述的三元半导体复合光阳极在光生阴极保护304SS中的应用。