[发明专利]石墨烯改性CoOOH/Fe2

权利要求书

1.一种石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

（1）在基底上制备Fe₂O₃电极片；

（2）将Fe₂O₃电极片置于氧化石墨烯分散液中，利用水热-还原法在Fe₂O₃表面生长还原氧化石墨烯，得到rGO/Fe₂O₃光电极，所述氧化石墨烯分散液的浓度为0.01-0.05 mg/mL，水热反应的温度为150-200 ℃，时间为2-8h ；

（3）利用浸渍-水解法在步骤（2）得到的rGO/Fe₂O₃光电极表面原位生长CoOOH纳米片，得到CoOOH/rGO/Fe₂O₃复合光电极。

2.根据权利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中Fe₂O₃电极片的制备步骤如下：将清洗好的FTO基底置于FeCl₃和尿素混合液中，封闭后置于烘箱中于100 ℃反应4 h；冷却用去离子水清洗，并于80 ℃干燥12 h；然后500℃煅烧3 h，再于马弗炉中750 ℃退火15 min，得到Fe₂O₃电极片。

3.根据权利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中氧化石墨烯分散液的浓度为0.03 mg/mL，水热反应的温度为180 ℃，时间为4h。

4.根据权利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中水热反应后冷却至室温，用去离子水冲洗，并于60 ℃真空干燥。

5.根据权利要求1所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中浸渍-水解法的具体步骤为：将rGO/Fe₂O₃光电极在Na₂CoEDTA水溶液中连续浸渍，每次浸渍1 min，采用压缩空气吹干后，置于NaOH溶液中水解反应得到CoOOH/rGO/Fe₂O₃复合光电极。

6.根据权利要求5所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述Na₂CoEDTA水溶液的浓度为0.05-0.2 mol/L，连续浸渍次数为2-10次，NaOH水溶液浓度为0.5-2.0 mol/L，水解反应时间为2-8 h。

7.根据权利要求5所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述Na₂CoEDTA水溶液的浓度为0.1 mol/L，连续浸渍次数为5次，NaOH水溶液浓度为1.0mol/L，水解反应时间为4 h。

8.权利要求1-7任一项制备方法制备的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料，其特征在于：复合电极材料中rGO纳米片贯穿于Fe₂O₃纳米棒之间形成导电网络，CoOOH纳米片长度为30 nm，宽度6-10 nm，厚度为3 nm。

9.权利要求8所述的石墨烯改性CoOOH/Fe₂O₃复合电极材料在光电催化水氧化领域的应用。