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专利号: 2020115369175
申请人: 安徽建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-01-05
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摘要:

权利要求书:

1.一种钒酸铋光电极的改性方法:其特征在于:在钒酸铋光电极表面原子层沉积氧化铝后,再将所述氧化铝去除,得到钝化后的钒酸铋光电极即为改性后的钒酸铋光电极。

2.根据权利要求1所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:所述在钒酸铋光电极表面原子层沉积氧化铝的方法为:将钒酸铋光电极置于ALD设备反应腔中,以三甲基铝为前驱体源、等离子体氧为氧源,在温度为140‑160℃、等离子体功率为180‑220W条件下进行反应,反应循环次数为1~100,直至钒酸铋光电极表面生成Al2O3氧化层后,停止反应。

3.根据权利要求2所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:所述ALD设备参数设定如下:

前驱体源进样时间0.02s,反应时间1s,吹扫时间120s;

等离子体处理时间30s,吹扫时间100s。

4.根据权利要求2所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:反应温度为150℃、等离子体功率为200W。

5.根据权利要求1所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:所述去除氧化铝的方法为:将表面形成氧化铝薄膜的钒酸铋光电极置于碱液中浸泡,直至氧化铝薄膜完全溶解后,取出钒酸铋电极,用去离子水洗净、晾干。

6.根据权利要求5所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:所述碱液为浓度1M的氢氧化钠水溶液。

7.根据权利要求1所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:所述钒酸铋光电极的制备方法为:

S1、以至少含有Bi(NO3)3、KI以及对苯醌的混合溶液为电沉积溶液,在FTO为工作电极、Ag/AgCl为参比电极、铂为对电极的三电极体系下进行电沉积,得到红色片状BiOI薄膜;

S2、将0.2M的VO(acac)2‑二甲亚砜溶液均匀滴涂于步骤S1所得BiOI薄膜上后,置于马弗炉中在420~480℃条件下热处理1~3小时,取出并冷却;

S3、将步骤S2所得薄膜用氢氧化钠溶液清洗,再用去离子水洗净、吹干,即得纯净纳米多孔BiVO4薄膜。

8.根据权利要求7所述钒酸铋光电极的改性方法,其特征在于:所述步骤S1中,电沉积溶液配置方法为:将0.2~0.6M的Bi(NO3)3和2~6M的KI溶于去离子水中后,用浓度为1M的硝酸溶液调节pH至1.5~2,得到溶液A;将对苯醌在剧烈搅拌下溶于无水乙醇得到浓度为0.20~0.30M的对苯醌‑无水乙醇溶液,记为溶液B;将溶液A和溶液B混合均匀即为所述电沉积溶液。

9.根据权利要求7所述钒酸铋光电极的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中,BiOI薄膜置于马弗炉中在450℃条件下热处理2小时,反应结束后取出,自然冷却至室温。

10.根据权利要求7所述钒酸铋光电极的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中,热处理后的BiOI薄膜浸入1M的氢氧化钠溶液搅拌清洗,再用去离子水冲洗后用氮气吹干,即得纯净纳米多孔BiVO4薄膜。