[发明专利]一种光催化燃料电池阳极材料Zn0.4

说明书

本发明涉及一种光催化燃料电池阳极材料Znsubgt;0.4/subgt;Nisubgt;0.6/subgt;Fesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/BiOBr的制备方法，属于无机催化材料技术领域。本发明通过水热法制备了Znsubgt;0.4/subgt;Nisubgt;0.6/subgt;Fesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/BiOBr复合光催化剂，工艺简单，生产成本低。以Znsubgt;0.4/subgt;Nisubgt;0.6/subgt;Fesubgt;2/subgt;Osubgt;4/subgt;/BiOB为阳极材料、铂片为阴极构建的光催化燃料电池具有良好的产电能力，在300W模拟太阳光氙灯照射下，以10mg/L的罗丹明B为底物时，45min降解率为90.22％，开路电压为201.7mV,短路电流密度为2.4mA/msupgt;2/supgt;，最大输出功率密度为0.057mW/msupgt;2/supgt;；以页岩气返排废水为底物时，开路电压、短路电流密度以及最大输出功率密度为分别为120.4mV、0.44mA/msupgt;2/supgt;和0.019mW/msupgt;2/supgt;。

技术领域

本发明涉及一种光催化燃料电池阳极材料Zn_0.4Ni_0.6Fe₂O₄/BiOBr的制备方法，属于无机催化材料技术领域。

背景技术

光催化燃料电池技术具有反应条件温和、产物无毒害、可以充分利用有机废水中污染物化学能的特点，被研究人员广泛关注，该技术的核心是作为光阳极的半导体光催化剂的性能。研究发现，卤氧化铋具化学稳定性好、热稳定性好、成本低等优点，被广泛应用于光催化降解废水领域，其中溴氧化铋(BiOBr)具有响应可见光、价带导带位置良好等优点。但BiOBr的禁带宽度较大，制约了其在光催化领域的应用和发展。半导体复合可以通过构建异质结的方式增强其可见光利用率，同时也可促进光生电子的分离与转移提升其综合性能。Zn_0.4Ni_0.6Fe₂O₄为带隙较窄的光催化剂，其良好的可见光响应在复合改性时可有效改善光催化剂的缺陷，目前已被学者们广泛应用于半导体改性，这为设计Zn_0.4Ni_0.6Fe₂O₄协同改性BiOBr，制备高效的光催化燃料电池阳极材料提供了可能。