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专利号: 2018104519148
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高光电转换效率Sn2Nb2O7光阳极,其特征在于,所述的高光电转换效率Sn2Nb2O7光阳极是,首先利用磁控溅射的方法在导电基底上附着一层Sn2Nb2O7薄膜,再通过溶胶-凝胶法在Sn2Nb2O7薄膜上浸渍Sn2Nb2O7胶体,再通过电泳沉积法在浸渍Sn2Nb2O7胶体的Sn2Nb2O7薄膜上沉积Sn2Nb2O7粉体,最后在氮气环境下经高温退火处理制得。

2.权利要求1所述的一种高光电转换效率Sn2Nb2O7光阳极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)利用磁控溅射的方法在导电基底上附着一层Sn2Nb2O7薄膜:安装Sn2Nb2O7靶材和FTO基底,导电层面向靶材,采用射频溅射的方式,调整靶材与基底的间距,对磁控溅射镀膜设备的溅射腔室进行抽真空处理,至本底气压为1.7×10-4Pa;设定射频电源功率,调整溅射腔室气压为2.5Pa,溅射过程中的气压保持在2.5Pa,FTO不加热,并设置沉积时间;将制得的附着一层Sn2Nb2O7薄膜的FTO基底密封保存;

2)通过溶胶-凝胶法在Sn2Nb2O7薄膜上浸渍Sn2Nb2O7胶体:将适量的NbCl5粉末溶于无水乙醇中,搅拌均匀,加入适量的SnO,继续搅拌,再加入微量聚乙二醇,搅拌后获得溶胶-凝胶;将步骤1)制备的附着一层Sn2Nb2O7薄膜的FTO基底浸渍到获得的溶胶-凝胶中,停留,提拉,在室温条件下晾干;在管式炉中,在氮气环境下退火处理,得到浸渍Sn2Nb2O7胶体的附着一层Sn2Nb2O7薄膜的FTO基底;

3)通过电泳沉积法在浸渍Sn2Nb2O7胶体的Sn2Nb2O7薄膜上沉积Sn2Nb2O7粉体:将适量的Sn2Nb2O7粉末和I2超声震荡于丙酮中,得电泳沉积的悬浮液;将步骤2)制备的浸渍Sn2Nb2O7胶体的附着一层Sn2Nb2O7薄膜的FTO基底与一个清洗干净的FTO基底插入到电泳沉积的悬浮液中,并在两电极间施加一定的直流电压,沉积设定的时间后,切断电流,将电极从悬浮液中取出,在室温条件下晾干,在管式炉中,在氮气环境下退火处理,得到Sn2Nb2O7光电极薄膜。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,调整靶材与基底的间距为

5-6cm。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,设定射频电源功率为50W,设置沉积时间为2h。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,将步骤1)制备的附着一层Sn2Nb2O7薄膜的FTO基底浸渍到获得的溶胶-凝胶中,停留2min,提拉速度为1mm/s。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,退火处理温度为400℃,焙烧时间为60min。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,在两电极间施加20V的直流电压,沉积时间为1min。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,退火处理温度为500℃,焙烧时间为90min。

9.权利要求1所述的高光电转换效率Sn2Nb2O7光阳极在光电化学分解水中的应用。