[发明专利]一种NiCoAl-LDH修饰三氧化二铁复合光阳极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种NiCoAl‑LDH修饰Fe₂O₃复合光阳极材料的制备方法，具体为：1）将Ni(NO₃)₂、Co(NO₃)₂和Al(NO₃)₃溶于去离子水中配制成混合盐溶液，混合盐溶液的总摩尔浓度为0.010~0.200 mol/L；2）将尿素和NH₄F分别加入上述混合盐溶液中，其中，尿素摩尔浓度为0.025~0.500 mol/L、NH₄F浓度为0.010~0.200 mol/L；3）将步骤2）所得混合溶液转移至水热釜中，并将Fe₂O₃电极片置于水热釜中，于烘箱中80~150℃恒温反应1‑6 h，反应结束后取出，经洗涤、干燥即得。本发明以负载Fe₂O₃的FTO为基底，通过水热法原位生长NiCoAl‑LDH“活性保护层”，不仅提高了催化剂的导电性，促进光生载流子的分离和迁移；同时为水或生物质的氧化提供活性位点，有效降低了反应过电位；又能促进H⁺向溶液中迁移，抑制Fe₂O₃水解，提高其稳定性。

主权项

1. 一种用于中性电解液中光电分解水阳极析氧反应和燃料电池光阳极生物质氧化反应的NiCoAl‑LDH修饰Fe₂O₃复合光阳极材料，其特征在于，其以负载Fe₂O₃的FTO作为基底，通过原位水热法使具有2D层状结构的NiCoAl‑LDH纳米片以网状结构沉积覆盖在Fe₂O₃表面，且NiCoAl‑LDH层厚度为100‑1000 nm；具体经下述步骤制备获得：1）将Ni(NO₃)₂、Co(NO₃)₂和Al(NO₃)₃溶于去离子水中配制成混合盐溶液，混合盐溶液的总摩尔浓度为0.020 mol/L；2）将尿素和NH₄F分别加入上述混合盐溶液中，其中，尿素摩尔浓度为0.050 mol/L mol/L、NH₄F浓度为0.020 mol/L；3）将步骤2）所得混合溶液转移至水热釜中，并将Fe₂O₃电极片置于水热釜中，于烘箱中80~150℃恒温反应1‑6 h，反应结束后取出，经洗涤、干燥即得。