[发明专利]一种复合电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料为3D交联异质结构的ZnO/CdS/BiOI纳米棒阵列，所述3D交联异质结构的ZnO/CdS/BiOI纳米棒阵列由垂直均匀排布的一维ZnO/CdS纳米棒阵列与BiOI纳米片结合组成，所述ZnO/CdS纳米棒阵列为CdS均匀分散在ZnO纳米棒阵列表面形成。

2.如权利要求1所述的复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料中ZnO、CdS、BiOI的摩尔比为(17～34):(35～138):1。

3.如权利要求2所述的复合电极材料，其特征在于，所述复合电极材料中ZnO、CdS、BiOI的摩尔比为17：69：1。

4.如权利要求1～3任一项所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用电沉积法制备出ZnO纳米棒阵列，放入CdS镀液中，使CdS均匀分散在ZnO纳米棒阵列表面，制备得到ZnO/CdS纳米棒阵列；

(2)通过溶剂热法将BiOI纳米片引入ZnO/CdS纳米棒阵列，将Bi(NO₃)₃·5H₂O加入到乙二醇单甲醚中并搅拌，然后加入相同摩尔量的KI并继续搅拌，得到混合溶液；

(3)将步骤(2)所得的混合溶液和步骤(1)所得的ZnO/CdS纳米棒阵列加入高压釜中，开始反应；

(4)将步骤(3)反应后的产物用乙醇和去离子水洗涤并干燥，即得复合电极材料。

5.如权利要求4所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将硝酸镉和硫脲加入去离子水中，搅拌至固体完全溶解，配置CdS镀液，将配置好的CdS镀液和ZnO纳米棒阵列加入电解槽中，90℃下反应10min，使CdS均匀分散在ZnO纳米棒阵列表面，制备得到ZnO/CdS纳米棒阵列。

6.如权利要求4所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，Bi(NO₃)₃·5H₂O与乙二醇单甲醚的质量体积比为1：(0.5～2)，将Bi(NO₃)₃·5H₂O加入到乙二醇单甲醚中并搅拌，搅拌时间为20～30min。

7.如权利要求4所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，混合溶液中BiOI的浓度为9.4×10^-4～3.76×10^-3mol/L。

8.如权利要求4所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，反应温度为130～150℃，反应时间为5～7h。

9.如权利要求4所述的复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，干燥温度为50～70℃，干燥时间为2小时。

10.如权利要求1～3任一项所述的复合电极材料在光电催化分解水制氢中的应用。