[发明专利]一种用于光电催化的三维花状的CuWO4

说明书

本发明公开一种用于光电催化的三维花状的CuWO₄/NiOOH薄膜的制备方法。本发明可达到光电流密度有明显的提高，包括以下步骤：1将偏钨酸铵加入到无水乙醇中，磁力搅拌，加入氯化铜，继续搅拌得到CuWO₄前驱体溶胶；2将FTO导电玻璃在步骤1中制得的CuWO₄前驱体溶胶中浸渍后提拉，干燥；重复镀膜，将完成二次镀膜的FTO导电玻璃干燥；将样品退火处理，得到CuWO₄薄膜；3通过NiSO₄制得NiOOH沉积液；4进行电化学沉积处理得到CuWO₄/NiOOH，随后用无水乙醇、蒸馏水反复冲洗，烘干，得到三维花状的CuWO₄/NiOOH复合薄膜。本发明制备方法简单可行，原料成本低，光电流密度明显提高。

技术领域

本发明属于光电催化技术领域，特别涉及一种用于光电催化的三维花状的CuWO₄/NiOOH薄膜的制备方法。

背景技术

传统的石油和化石能源的消费引起了地球温暖化、环境污染和能源短缺等问题，是当前人类所面临的重大挑战。在此背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”正成为全球关心和研究的热点。氢气作为一种高效清洁的二次能源载体，被誉为“未来的石油”。因此，开发和利用无污染的氢能源是实现低碳经济的一种途径。开发无污染、低成本的制氢技术日益受到各国的高度关注。早在1972年，日本东京大学的 Fujishima和Honda发现在n型半导体TiO₂作为光电阳极受光照后分解水产生氢气的现象。自此，半导体光电催化技术凭借其廉价、无二次污染、稳定性好等优点在人类利用太阳能解决当前能源危机和治理环境污染方面有着很大的应用前景。然而，目前一些传统的光阳极材料如TiO₂，ZnO，WO₃等光电化学转换效率受限于其对可见光利用率低，载流子迁移率低和稳定性差等不足导致的较低的光电流密度以及较高的开启电位。CuWO₄作为一种新型的双金属氧化物光阳极材料，具有合适的禁带宽度 (2.2-2.4eV)，制作成本低和良好的光电化学稳定性等优点，得到了研究者的广泛关注。但是CuWO₄本身也存在着光生载流子的分离效率低和传输性能低等缺点，研究者们通常采用负载助催化剂如(NiOOH，Co-Pi等)来提高材料的载流子分离效率，从而改善其电荷传输性，提升其光电催化分解水的能力。

近年来，针对CuWO₄光电催化改性及形貌的共同研究较少，有关三维花状的 CuWO₄/NiOOH薄膜的光电催化的报道则更是相对较少。因此，目前关于三维花状的 CuWO₄/NiOOH薄膜的光电催化是一个值得探讨且具有很大潜力的研究课题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种用于光电催化的三维花状的CuWO₄/NiOOH薄膜的制备方法，可达到光电流密度有明显的提高，制备方法简单可行，原料成本低的有益效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于光电催化的三维花状的CuWO₄/NiOOH薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将偏钨酸铵加入到无水乙醇中，室温下磁力搅拌，加入氯化铜，继续搅拌后得到CuWO₄前驱体溶胶；

(2)将干净的FTO导电玻璃在步骤(1)中制得的CuWO₄前驱体溶胶中浸渍后提拉，干燥；重复镀膜，将完成二次镀膜的FTO导电玻璃干燥；将烘干的样品退火处理，得到CuWO₄薄膜；

(3)通过NiSO₄制得NiOOH沉积液；