[发明专利]Ce-Co3

说明书

本发明涉及光电极材料领域，公开了一种Ce‑Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/α‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;纳米棒阵列的制备方法及其在光阳极中的应用，将硝酸钠和三氯化铁混合得到的混合水溶液，倒入装有FTO的反应釜中，水热反应后用大量去离子水冲洗，干燥和煅烧后得到α‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;纳米棒阵列；利用三电极体系下恒电位沉积的方法将Ce‑Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;负载到α‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;纳米棒阵列；电解液为六水合硝酸钴与六水合硝酸铈的混合水溶液；200‑420°C下煅烧1‑3h后得Ce‑Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/α‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;纳米棒阵列的光电材料。本发明通过电沉积法将Ce‑Cosubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;负载在α‑Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;纳米棒阵列上，制成的光电材料具有较好的光电响应，成本低，环境友好。

技术领域

本发明涉及纳米复合光电极材料的制备技术领域，特别涉及一种Ce-Co₃O₄/α-Fe₂O₃纳米棒阵列的制备方法及其在光阳极中的应用。

背景技术

α-Fe₂O₃是一种天然化合物，在催化、钢铁制造、气体传感和光电子等领域有着广泛的应用。因为其禁带宽度小，廉价易得，对环境友好，光稳定性高等优点，所以常被用作为光电化学分解水的光阳极材料。经文献报道，理论上氧化铁光阳极的光电流密度可以达到12.6 mA/cm²，但由于氧化铁光生载流子寿命短以及表面具有较多的表面氧空位缺陷态，导致至今所能达到的光电流密度远低于理论水平。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种Ce-Co₃O₄/α-Fe₂O₃纳米棒阵列的制备方法及其在光阳极中的应用，通过电沉积法将Ce-Co₃O₄负载在α-Fe₂O₃纳米棒阵列上，制成的光电材料具有较好的光电响应，制作方法简单，成本低，环境友好。

技术方案：本发明提供一种Ce-Co₃O₄/α-Fe₂O₃纳米棒阵列的制备方法，包括以下步骤：将硝酸钠和三氯化铁混合得到的混合水溶液，倒入装有FTO的反应釜中，80~120℃水热条件下反应10~15h，然后用大量去离子水冲洗，干燥和煅烧，最后得到α-Fe₂O₃纳米棒阵列；利用三电极体系下恒电位沉积的方法将Ce-Co₃O₄负载到α-Fe₂O₃纳米棒阵列；电解液为Co(NO₃)₂·6H₂O和Ce(NO₃)₃·6H₂O的混合水溶液；电沉积0s-600s之后进行干燥；在200-420°C下煅烧1-3h，最后得到Ce-Co₃O₄/α-Fe₂O₃纳米棒阵列的光电材料。

优选地，S1中，硝酸钠和三氯化铁的混合水溶液中，硝酸钠与三氯化铁的质量比为8.5：4。

优选地，S1中，煅烧的条件如下：100℃下煅烧2h。

优选地，S2中，所述Co(NO₃)₂·6H₂O的浓度为0.005-0.10M。