[发明专利]基于三元层状双金属氢氧化物提高α-Fe2O3光电催化分解水制氢性能的方法在审
| 申请号： | 201811431487.3 | 申请日： | 2018-11-26 |
| 公开（公告）号： | CN109453777A | 公开（公告）日： | 2019-03-12 |
| 发明（设计）人： | 王广;张畅;卢峰;闫巍;余智勇 | 申请（专利权）人： | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 |
| 主分类号： | B01J23/75 | 分类号： | B01J23/75;C25B1/04;C25B11/06 |
| 代理公司： | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人： | 徐文权 |
| 地址： | 102209 北京市昌平区北七*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 层状双金属氢氧化物 光电催化 分解水 制氢 反应釜 复合光阳极材料 超声振荡 导电性能 光生电荷 去离子水 氧化反应 样品表面 过电位 烘干 称取 放入 水中 离子 冷却 清洗 溶解 | ||
本发明公开了一种基于三元层状双金属氢氧化物提高α‑Fe2O3光电催化分解水制氢性能的方法，包括以下步骤：1)取α‑Fe2O3样品，再称取Co(NO3)2·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、CO(NH2)2、NH4F及去离子水，然后将Co(NO3)2·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、CO(NH2)2及NH4F溶解于去离子水中，超声振荡后，得溶液；2)将步骤1)得到的溶液放入反应釜中，再将α‑Fe2O3样品立于所述反应釜中，并在90℃‑130℃下进行反应，然后冷却至室温，再清洗α‑Fe2O3样品表面，然后烘干，得MgCoAl‑LDH/α‑Fe2O3复合光阳极材料，完成基于三元层状双金属氢氧化物提高α‑Fe2O3光电催化分解水制氢性能，该方法能够有效的提高α‑Fe2O3的导电性能、延长α‑Fe2O3的光生电荷寿命，降低α‑Fe2O3的氧化反应过电位。
技术领域
本发明属于半导体光电催化分解水制氢领域，涉及一种基于三元层状双金属氢氧化物提高α-Fe2O3光电催化分解水制氢性能的方法。
背景技术
能源短缺和环境污染已经成为当今人类亟待解决的两大难题，寻找一种高效清洁、安全可循环利用的可再生能源具有深远的战略意义。太阳能作为地球上储量最丰富、安全易得、绿色无污染的能源，越来越受到人们的关注。氢能具有燃烧热值高且清洁无污染的优点，是理想的二次能源。因此，利用太阳能分解水获取氢能的光电催化分解水技术是解决以上问题的有效方式。
早在1972年，Fujishima和Honda教授首次发现n型金属氧化物半导体TiO2电极上光电催化分解水产氢的现象。经过多年的研究发展，利用太阳能光电催化分解水制氢技术取得的巨大的发展。发现多种材料具有光催化分解水的作用，如ZnO、WO3、BiVO4、α-Fe2O3等。其中，α-Fe2O3具有合适的禁带宽度(1.9～2eV)，较高的理论光-电转化效率，光稳定性好，在地壳中的储量丰富，被认为是最具有发展前景的光电催化材料之一；但是它的导电性差、光生电荷寿命短、氧化反应过电位高，严重阻碍了其发展。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于三元层状双金属氢氧化物提高α-Fe2O3光电催化分解水制氢性能的方法，该方法能够有效的提高α-Fe2O3的导电性能、延长α-Fe2O3的光生电荷寿命，降低α-Fe2O3的氧化反应过电位。
为达到上述目的，本发明所述的基于三元层状双金属氢氧化物提高α-Fe2O3光电催化分解水制氢性能的方法包括以下步骤：
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