[发明专利]一种用于光阳极的Cx 有效
| 申请号： | 202010148691.5 | 申请日： | 2020-03-05 |
| 公开（公告）号： | CN111364080B | 公开（公告）日： | 2021-11-16 |
| 发明（设计）人： | 姜文君;王宇宏;姚伟;刘再伦;刘喆 | 申请（专利权）人： | 中国空间技术研究院 |
| 主分类号： | C25B1/04 | 分类号： | C25B1/04;C25B1/55;C25B11/091;C25B11/053;G01N27/30;G01N27/48 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 张丽娜 |
| 地址： | 100194 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 用于 阳极 base sub | ||
本发明涉及一种用于光阳极的CxNy/BiVO4材料及其制备方法和应用，属于光电阳极材料制备技术领域。通过在马弗炉中煅烧双氰胺和硫脲的混合物得到体相氮化碳，然后将其分散于去离子水中并转移至水热釜中以一定温度保持一定时间，制得氮化碳水凝胶，然后利用电化学沉积及后续退火处理制得纳米多孔BiVO4电极，将氮化碳水凝胶滴注于BiVO4电极上退火处理制得CxNy/BiVO4光阳极。本发明的CxNy/BiVO4光电极，适当的界面电荷分布有利于CxNy/BiVO4界面区域的光生载流子分离，从而减少电子空穴对的复合。
技术领域
本发明涉及一种用于光阳极的CxNy/BiVO4材料及其制备方法和应用，属于光电阳极材料制备技术领域。
背景技术
钒酸铋(BiVO4)是一种带隙为2.4eV的n型半导体，具有带隙合适、活性高、成本低等优点，近年来被认为是一种有前途的光电阳极材料。然而，大多数报道的BiVO4的光电流密度远远低于其理论值(AM 1.5G下为7.5 mA/cm2)，其存在光生载流子分离和传输能力差、表面复合严重及水氧化动力学缓慢等问题。
与其他半导体复合是提高钒酸铋性能的一种有效方式。目前已经有采用类氮化碳(CxNy)修饰钒酸铋的相关报道，但是大部分是基于物理混合法，CxNy与BiVO4之间不能形成有效地界面，因而性能提高有限。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于光阳极的 CxNy/BiVO4材料及其制备方法和应用，该方法通过电化学沉积、水热剪切-自组装及退火工艺，制备出CxNy/BiVO4光阳极，以利用该材料高的光电化学性能，使其能够广泛应用于光电解水产氢、光电流检测等技术领域，并指出其目前已经发现的用途。
本发明的技术解决方案是：
一种用于光阳极的CxNy/BiVO4材料，该CxNy/BiVO4材料的组分包括CxNy和BiVO4，且CxNy和BiVO4之间为化学键连接，其中，x/y＝0.5-0.8。
一种用于光阳极的CxNy/BiVO4材料的制备方法，该方法的步骤包括：
(1)合成体相氮化碳(BCN)；
合成体相氮化碳(BCN)的方法为：将双氰胺和尿素的混合物在管式炉空气氛围中进行加热煅烧，加热煅烧的温度程序为：首先以1-10℃/min的升温速率将温度升至300℃，然后以1-4℃/min的升温速率将温度升至500℃，再以1-3℃/min的升温速率将温度升至550℃，保温2-6h，最后以1-7℃/min 的降温速率将温度降至30℃，双氰胺和尿素的摩尔比为1-4:1；
(2)合成氮化碳水凝胶(CNH)；
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