[发明专利]一种光阳极材料及其制备方法

说明书

本申请提供了一种光阳极材料及其制备方法，该方法包括：S1、将钼源和硒源在还原剂作用下于水中反应，得到二硒化钼前驱体溶液；二氧化钛放入到有氨气气氛的管式炉中进行梯度升温退火处理，制成氮化钛；S2、将所述氮化钛放入聚四氟乙烯内衬，加入所述二硒化钼前驱体溶液，在温度为170～180℃下水热反应，得到MoSe₂@TiN复合材料；S3、将所述MoSe₂@TiN复合材料置于惰性气氛下400～500℃退火，得到MoSe₂@TiN光阳极材料。相比于MoSe₂@TiO₂光阳极材料，本发明制备得到的MoSe₂@TiN光阳极材料的光电响应明显提高；本发明实施例所述的光阳极材料的光电响应性能优异。

技术领域

本申请属于电化学应用技术领域，具体涉及一种光阳极材料及其制备方法。

背景技术

目前，随着全球人口的急剧增长、工业的飞速发展，世界经济空前不断的繁荣发展，改善和提高人们生活水平的同时，也给我们带来了各种各样的问题。其中，人们对于能源消耗的速度以指数的形式地增加，从而导致了能源的短缺和温室气体造成的温室效应以及酸雨和雾霾等环境问题，这些已经成为人们关注的焦点。

其中，水污染问题也越来越受到更多的关注。除了很多传统的污水处理方法，光催化技术由于其节能、清洁等特点提供了水处理方向的一个新思路。在七十年代日本的科学工作者Honda和Fujishima，首次利用氙灯模拟太阳光作用于工作电极TiO₂材料和Pt电极，发现该电极在外加电源作用时能将电解质水溶液分解，并在其周围分别生成氧气和氢气。在1972年Honda和Fujishima将相关的研究发现发表于nature期刊，并且提出了“Honda-Fujishima效应”理论。1976年，Carey等(Fujishima A.Electrochemical Photolysis ofWater at a Semiconductor Electrode[J].Nature,1972,238(5358):37-38.)利用TiO₂在紫外线光照条件下作用于多氯联苯(PCB)，催化还原了氯并且脱氯效率得到了提升，从此开辟了二氧化钛等半导体光催化剂在环保和降解污染物方面的研究方向。

但是，现有光阳极材料的光电响应性能仍有待进一步提升。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种光阳极材料及其制备方法，本发明制备的光阳极材料具有更好的光电响应性能。

本发明提供一种光阳极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将钼源和硒源在还原剂作用下于水中反应，得到二硒化钼前驱体溶液；二氧化钛放入到有氨气气氛的管式炉中进行梯度升温退火处理，制成氮化钛；

S2、将所述氮化钛放入聚四氟乙烯内衬，加入所述二硒化钼前驱体溶液，在温度为170～180℃下水热反应，得到MoSe₂@TiN复合材料；

S3、将所述MoSe₂@TiN复合材料置于惰性气氛下400～500℃退火，得到MoSe₂@TiN光阳极材料。

在本发明的优选实施例中，步骤S1中，所述得到二硒化钼前驱体溶液的过程具体为：

以四水合钼酸盐或二水合钼酸盐为钼源，Se粉为硒源，水合肼作为还原剂，将四水合钼酸盐或二水合钼酸盐溶于水搅拌得到A液，将Se粉溶解于水合肼中得到B液，将所述A液和B液混合后搅拌反应，得到二硒化钼前驱体溶液。

在本发明的优选实施例中，步骤S1中，所述梯度升温退火处理具体为：

第一阶段以10℃/min的速率升到600℃；第二阶段以2℃/min的速率升到800℃，保温2h。