一种NiFeCoMo/BiVO4复合光电极及其制备方法、应用

本发明涉及光电极，尤其是一种nifecomo/bivo4复合光电极及其制备方法、应用。

背景技术：

1、光电化学(pec)水裂解是一种很有前途的获得可再生h2燃料的技术。pec的研究主要集中在开发廉价和高效的金属氧化物材料上。

技术实现思路

1、本发明提供一种nifecomo/bivo4复合光电极及其制备方法、应用，用于克服现有技术中制备过程复杂、产物性能稳定性差等缺陷。

2、为实现上述目的，本发明提出一种nifecomo/bivo4复合光电极的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)制备bioi电极：

4、s11：以bi(no3)3为原料配置成浓度为0.02～0.04mol/l的bi(no3)3溶液；

5、s12：称取对苯醌，加入到无水乙醇中，混合均匀，得到浓度为0.23mol/l的对苯醌溶液；

6、s13：将所述bi(no3)3溶液与对苯醌溶液混合、搅拌，得到电镀溶液；

7、s14：以fto为工作电极、ag/agcl电极为参比电极、铂片为对电极，并利用所述电镀溶液进行电沉积，得到bioi电极；

8、(2)制备bivo4电极：

9、s21：取含有钒基乙酰丙酮的二甲基亚砜溶液，然后滴加在所述bioi电极上，在空气气氛下加热并保温以将bioi转化为bivo4；

10、s22：将经过s21的电极在naoh溶液中浸泡20～50min，水洗，非光照条件下干燥，得到bivo4电极；

11、(3)制备nifecomo/bivo4复合光电极；

12、s31：将硼酸与氢氧化钾混合，得到浓度为0.2～0.5mol/l的硼酸钾缓冲液；

13、s32：将六水硝酸钴完全溶解在去离子水中，配置成浓度0.2～1mol/l的硝酸钴溶液；

14、将六水硫酸镍完全溶解在去离子水中，配置成浓度0.2～1mol/l的硫酸镍溶液；

15、将硫酸亚铁完全溶解在去离子水中，配置成浓度0.1～0.5mol/l的硫酸亚铁溶液；

16、将钼酸铵完全溶解在去离子水中，配置成浓度0.1～0.25mol/l的钼酸铵溶液；

17、s33：量取所述硼酸钾缓冲液，用移液枪依次量取所述硝酸钴溶液、硫酸镍溶液、硫酸亚铁溶液和钼酸铵溶液并加入到量取的硼酸钾缓冲液中，搅拌均匀，得到nifecomo电镀液；

18、s34：以所述bivo4电极为工作电极、ag/agcl为参比电极、铂片为对电极，并利用所述nifecomo电镀液在光照条件下进行电沉积，得到nifecomo/bivo4复合光电极。

19、为实现上述目的，本发明还提出一种nifecomo/bivo4复合光电极，由上述所述制备方法制备得到；所述复合光电极由bivo4电极和nifecomo催化剂组成；所述nifecomo催化剂包覆在所述bivo4电极表面。

20、为实现上述目的，本发明还提出一种nifecomo/bivo4复合光电极的应用，将上述所述制备方法制备得到的复合光电极或者上述所述复合光电极应用于新能源领域中的制氢仪器上。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果有：

22、本发明提供的nifecomo/bivo4复合光电极的制备方法将nicofemo催化剂沉积在bivo4电极上，大大提高了bivo4电极的pec性能。在没有任何牺牲剂的情况下，在1.23vvs.rhe时，电流密度达到5.2ma/cm2，远高于原始bivo4。这种高性能可以归因于通过nicofemo电催化剂增强了电荷与载流子分离。

技术特征：

1.一种nifecomo/bivo4复合光电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s11具体为：

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s14中，所述电沉积具体为：

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s21中，取含有钒基乙酰丙酮的二甲基亚砜溶液，具体为：

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s21中，在空气气氛下加热并保温，具体为：

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s22中，所述naoh溶液的浓度为0.5～2mol/l。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s33具体为：

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤s34中，所述电沉积的电流密度为-10μa/cm2，持续时间为8min。

9.一种nifecomo/bivo4复合光电极，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到；所述复合光电极由bivo4电极和nifecomo催化剂组成；所述nifecomo催化剂包覆在所述bivo4电极表面。

10.一种nifecomo/bivo4复合光电极的应用，其特征在于，将权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的复合光电极或者权利要求9所述复合光电极应用于新能源领域中的制氢仪器上。

技术总结
本发明公开一种NiFeCoMo/BiVO<subgt;4</subgt;复合光电极及其制备方法、应用，该制备方法将NiCoFeMo催化剂沉积在BiVO<subgt;4</subgt;电极上，大大提高了BiVO<subgt;4</subgt;电极的PEC性能。在没有任何牺牲剂的情况下，在1.23Vvs.RHE时，电流密度达到5.2mA/cm<supgt;2</supgt;，远高于原始BiVO<subgt;4</subgt;。这种高性能可以归因于通过NiCoFeMo电催化剂增强了电荷与载流子分离。

技术研发人员：李红星,周昱晨
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13