[发明专利]一种非金属基光电阴极的制备方法

摘要

本发明公开了一种非金属基光电阴极的制备方法。本发明通过溶液化学法的制备石墨炔；将尿素置于马弗炉中，550℃煅烧4h，制备块材g‑C₃N₄，再将块材g‑C₃N₄分散在N‑甲基吡咯烷酮溶剂中超声20h，得到g‑C₃N₄纳米片分散液；采用溶剂热法将二者复合，即得到g‑C₃N₄/GDY光电阴极。本发明克服了一般空穴传输材料使用含金属的氧化物且与g‑C₃N₄复合来构建非金属基光电阴极。光照下，本发明所得g‑C₃N₄/GDY光电阴极在‑0.1V(vs NHE)得到了较高的光电流响应值，是单独g‑C₃N₄和单独GDY的3倍之高。本发明光阴极有很好的光电催化活性和稳定性且制备方法简单。

主权项

1.一种非金属基g‑C₃N₄/GDY光电阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备石墨炔纳米墙：在溶剂中加入铜片作基底，再滴入六炔基苯溶液，使六炔基苯在铜的催化作用下在溶剂发生偶联反应，得到在铜片基底上生长的石墨炔纳米墙；制备g‑C₃N₄纳米片分散液：将尿素煅烧后得到块材g‑C₃N₄，将块材g‑C₃N₄加入到分散剂中，超声处理后得到g‑C₃N₄纳米片分散液；制备g‑C₃N₄/GDY光电阴极：将上述制备的长有石墨炔纳米墙的铜片加入g‑C₃N₄纳米片分散液中，然后在45～55℃反应8～14h，取出铜片，烘干，铜片表面生成的物质即为g‑C₃N₄/GDY光电阴极；所述分散剂为N‑甲基吡咯烷酮，所述g‑C₃N₄纳米片分散液的浓度为0.8～1.2 mg/mL，长有石墨炔纳米墙的铜片与g‑C₃N₄纳米片分散液的用量情况为：每5mL g‑C₃N₄纳米片分散液加入表面积为3～6cm²的长有石墨炔纳米墙的铜片进行反应。