[发明专利]一种铑掺杂钛酸锶超薄纳米层覆盖的钒酸铋光阳极及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种铑掺杂钛酸锶超薄纳米层覆盖的钒酸铋光阳极及其制备方法和应用，采用电化学沉积的方式在FTO表面沉积BiOI前驱体；用0.2M的乙酰丙酮钒溶液进行交换，得到钒酸铋电极，多余的V₂O₅用NaOH溶液除去；BiVO₄‑Rh‑SrTiO₃光阳极的合成。本发明制备的铑掺杂钛酸锶超薄纳米层覆盖的钒酸铋光阳极进行了Rh掺杂之后的SrTiO₃与BiVO₄复合后，其光电化学性能有了明显的提升，且当Rh掺杂量为5％时光电化学性能最好，BiVO₄与Rh5％‑SrTiO₃之间形成的异质结的作用非常微弱，而是Rh5％‑SrTiO₃起到了很好的产氧助催化的作用，有效降低了电极与电解液接触界面的反应能垒，并且接触界面的反应活性位点增多，使得钒酸铋价带上的空穴能够有效地转移到电极表面与水发生氧化反应，光生电子空穴得到了有效的分离。

主权项

1.一种铑掺杂钛酸锶超薄纳米层覆盖的钒酸铋光阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用电化学沉积的方式在FTO表面沉积BiOI前驱体；步骤二、用0.2M的乙酰丙酮钒溶液进行交换，得到钒酸铋电极，多余的V₂O₅用NaOH溶液除去；步骤三、BiVO₄‑Rh‑SrTiO₃光阳极的合成：将0.5‑1ml钛酸四丁酯溶于乙酸，按Ti:Rh＝(91‑99):(1‑9)的比例加入硝酸铑溶液，接着加入2.5ml去离子水，搅拌至溶液透明后，分别加入2.5ml硝酸锶和柠檬酸水溶液，而后搅拌至溶液透明，用旋涂的方式涂在已经准备好的钒酸铋电极上，干燥后高温退火使其结晶得到BiVO₄‑Rh‑SrTiO₃光阳极。