[发明专利]一种BiVO4

说明书

本发明涉及一种BiVO₄/CoF₂光阳极的制备方法。包括如下步骤：首先将制备好的CoF₂分散于去离子水中，超声，直至固体颗粒完全溶解，形成均匀的悬浊液，然后将制备好的BiVO₄浸入到悬浊液中，静置后取出，再用去离子水冲洗，最后用N₂吹干，得到BiVO₄/CoF₂光阳极。本发明制备的BiVO₄/CoF₂光阳极，能够实现光生载流子的有效分离，提高光阳极的光电催化水氧化性能。

技术领域

本发明属于光阳极制备领域，具体涉及一种BiVO₄/CoF₂光阳极的制备方法。

背景技术

由于化石能源的不断减少和环境污染问题的日益突出，太阳能作为一种绿色可持续的清洁能源，研究人员通过研究发现，可以通过参考自然界中的光合作用设计出一系列人工光合作用模型，通过光电化学的方法将水直接分解成氢气和氧气。BiVO₄由于其合适的价带位置和优异的可见光吸收性能，是一种优秀的半导体材料。析氧反应是水分解过程中一个重要的半反应，而其复杂的多步骤过程和缓慢的动力学过程需要更多的光子和电驱动水分解的能量耗散。因此，如何制备高效稳定的光阳极是反应的关键所在。通过制备BiVO₄/CoF₂光阳极来催化水裂解，使其光电流密度与单独BiVO₄相比显著提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：一种BiVO₄/CoF₂光阳极的制备方法，包括如下步骤：

1)将CoF₂分散于去离子水中，超声3min，直至固体颗粒完全溶解，形成均匀的悬浊液；

2)将BiVO₄浸入到步骤1)得到的悬浊液中，静置后取出，用去离子水冲洗，再用N₂吹干，得到BiVO₄/CoF₂光阳极。

进一步的，一种BiVO₄/CoF₂光阳极的制备方法，步骤1)中，所述CoF₂与去离子水的质量体积比为1mg:1mL。

进一步的，一种BiVO₄/CoF₂光阳极的制备方法，步骤2)中，所述静置时间为12小时。

进一步的，一种BiVO₄/CoF₂光阳极的制备方法，步骤1)中，所述CoF₂的制备方法为：将Co(NO₃)₂·6H₂O和尿素溶解于35mL去离子水中，然后置于反应釜中，在120℃下水热反应12小时，冷却至室温后，重复用去离子水和乙醇洗涤，得到前驱体Co(CO₃)_xOH_y，将洗涤后的Co(CO₃)_xOH_y和氟化氢铵(H₅F₂N)在N₂保护下400℃加热反应1小时，得到CoF₂。

更进一步的，上述CoF₂的制备方法，所述Co(NO₃)₂·6H₂O的添加量为1mmol/L。

更进一步的，上述CoF₂的制备方法，所述尿素的添加量为5mmol/L。