CN109518213B - 一种NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极及其制备方法和应用 - Google Patents

一种NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极及其制备方法和应用，NiB助催化剂为颗粒状附着于钒酸铋纳米多孔薄膜的表面，NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜的制备方法包括制备钒酸铋纳米多孔薄膜电极、液相还原制备NiB颗粒助剂、负载NiB助催化剂三个步骤。本发明有效地提高了钒酸铋纳米多孔光电极表面和体相载流子分离效率，光电化学池分解水性能优越，并且制备方法简单、原料廉价易得，可实现低成本、大规模的应用。

Description

一种NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极及其制备方法 和应用
技术领域
本发明属于材料技术领域，更加具体地说涉及到一种由NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔电极材料及其制备方法，并将其应用在光电化学池的半导体电极领域。
背景技术
随着化石能源的日益紧张，采用新型绿色可再生能源代替不可再生的化石能源成为全世界关注的焦点。氢能因其具有高能清洁可直接燃烧等优点在众多可再生能源之中备受瞩目。太阳能光电化学池分解水制氢作为一种新型的制氢方法，真正实现了太阳能的绿色合理利用，整个循环绿色无污染，十分符合当前能源开发的要求。自20世纪七十年代早期，由日本东京大学Fujishima和Honda1两位教授首次发现TiO2电极具有光催化分解水产生氢气的能力，TiO2成为了最常用的光催化剂，但是却因为其只能对紫外光有响应，不能很好的利用太阳能，其在光解水制氢方面的发展受到了制约。
单斜白钨晶型的钒酸铋是目前应用最广泛的具有可见光响应的双金属氧化物光电阳极材料。由于钒酸铋自身结构的不对称性，使其禁带宽度降低至2.4-2.5eV，因而光吸收阈值为500nm，可有效利用太阳光能；另外，由于钒酸铋的导带位置为0.2-0.3V，与发生产氢反应的热力学电势极为接近，具有较负的光电流起始电压，减少水分解反应需要的外加能量2，因此钒酸铋是作为光阳极-光阴极串联无偏压全解水体系的理想阳极材料。
无偏压全解水体系的阳极材料在保证自身光电流响应的基础上要求透光性要好3，只有这样阴极的半导体材料才能吸收更大强度的透射光，才能产生更大的光电流。薄膜材料的透光性不仅与材料本身有关，也与薄膜材料的厚度与形貌有关。本发明通过优化制备方法得到了一种厚度较薄、形貌更规整且透光性很好的钒酸铋纳米多孔薄膜材料，其红光透过率可达到60-70％。
目前，钒酸铋材料存在的主要科学问题是体相和表面的载流子复合严重。体相载流子复合严重主要原因是钒酸铋内的多数载流子(电子)的迁移距离短4，而表面载流子复合严重的主要原因是表面水氧化动力学慢5。通过负载助催化剂的方式可以提升钒酸铋材料表面产氧动力学，例如Co-Pi6，FeOOH/NiOOH7和Co3O4 8等。本发明通过在钒酸铋纳米多孔薄膜上负载NiB助催化剂不仅提升了钒酸铋表面的产氧动力学，而且同时减少了钒酸铋表面和体相的电荷复合。NiB助催化剂负载后的钒酸铋纳米多孔光电极具有良好的光响应，实验结果表明，在1.23V(与可逆氢电极相比)偏压下，与未负载助剂的钒酸铋相比，光电流密度提升2.2倍，达到3.47mA/cm2，起始电位负移100mV。
1.Fujishima,A.；Honda,K.,Electrochemical Photolysis of Water at aSemiconductor Electrode.Nature 1972,238(5358),37-38.
2.Park,Y.；McDonald,K.J.；Choi,K.S.,Progress in bismuth vanadatephotoanodes for use in solar water oxidation.Chem Soc Rev 2013,42(6),2321-37.
3.Zhang,K.；Ma,M.；Li,P.；Wang,D.H.；Park,J.H.,Water Splitting Progressin Tandem Devices:Moving Photolysis beyond Electrolysis.Advanced EnergyMaterials 2016,6(15),DOI：10.1002/aenm.201600602.
4.Xiao,S.；Chen,H.；Yang,Z.；Long,X.；Wang,Z.；Zhu,Z.；Qu,Y.；Yang,S.,Originof the Different Photoelectrochemical Performance of Mesoporous BiVO4Photoanodes between the BiVO4 and the FTO Side Illumination.The Journal ofPhysical Chemistry C 2015,119(41),23350-23357.
5.Zhong,M.；Hisatomi,T.；Kuang,Y.；Zhao,J.；Liu,M.；Iwase,A.；Jia,Q.；Nishiyama,H.；Minegishi,T.；Nakabayashi,M.；Shibata,N.；Niishiro,R.；Katayama,C.；Shibano,H.；Katayama,M.；Kudo,A.；Yamada,T.；Domen,K.,Surface Modification ofCoOx Loaded BiVO4 Photoanodes with Ultrathin p-Type NiO Layers for ImprovedSolar Water Oxidation.Journal of the American Chemical Society 2015,137(15),5053-5060.
6.Pilli,S.K.；Furtak,T.E.；Brown,L.D.；Deutsch,T.G.；Turner,J.A.；Herring,A.M.,Cobalt-phosphate(Co-Pi)catalyst modified Mo-doped BiVO4 photoelectrodesfor solar water oxidation.Energy&Environmental Science 2011,4(12),5028-5034.
7.Kim,T.W.；Choi,K.-S.,Nanoporous BiVO4 Photoanodes with Dual-LayerOxygen Evolution Catalysts for Solar Water Splitting.Science 2014,343(6174),990-994.
8.Chang,X.；Wang,T.；Zhang,P.；Zhang,J.；Li,A.；Gong,J.,Enhanced SurfaceReaction Kinetics and Charge Separation of p–n Heterojunction Co3O4/BiVO4Photoanodes.Journal of the American Chemical Society 2015,137(26),8356-8359.
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，要解决的是钒酸铋纳米半导体材料表面和体相载流子复合严重，限制了钒酸铋纳米多孔电极在光催化领域应用的技术问题，提供一种通过优化钒酸铋形貌并在钒酸铋纳米多孔电极表面负载NiB助剂的方法及其具有的良好的光催化性能。该方法简单易行，原料廉价易得，能耗较小，可进行大规模生产。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：
NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极，由衬底和设置在衬底上的由NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜组成，采用电化学沉积的方法在衬底上沉积钒酸铋纳米多孔薄膜，再将NiB纳米颗粒负载到钒酸铋纳米多孔薄膜上。
所述衬底为FTO导电玻璃，钒酸铋纳米多孔薄膜厚度为100—300nm，优选150-250nm，整体外观为致密的纳米珊瑚形状，红光的透过率可达到50-70％，优选60—70％；针对NiB纳米颗粒尺寸范围为5—20nm，优选10—15nm，且表现为结晶度低的NiB，Ni元素和B元素的摩尔比值为(1—3)：1，优选(1.5—2.5)：1。NiB助剂在钒酸铋纳米多孔薄膜的负载量为6.5×10-5-1.5×10-3mmol/cm2钒酸铋纳米多孔薄膜面积，优选6.67×10-5-1.33×10-3mmol/cm2。
NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，按照下述步骤进行：
步骤1，在衬底上设置钒酸铋纳米多孔薄膜
在标准三电极电化学池中，以衬底为工作电极，铂电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极，电解质溶液为含有硝酸铋、碘化钾和1,4-对苯醌的乙醇/水混合溶液，沉积电压为-0.1--0.5V(与饱和银/氯化银电极相比)以形成预沉积层，再滴涂乙酰丙酮氧钒溶液，最后置于空气气氛中400-600℃下焙烧，以形成钒酸铋纳米多孔薄膜；
在步骤1中，以经过乙醇和去离子水清洗过的1×1.5-2.5cm2 FTO导电玻璃为工作电极，经过水和乙醇清洗的FTO导电玻璃的具体清洗方法：将切割好的FTO导电玻璃依次置入乙醇和水溶液中超声10-30min后在空气中自然晾干。
在步骤1中，铂电极面积为2×2cm2厚度为0.2mm的铂片。
在步骤1中，标准三电极化学池为一个容积为5×5×5cm3且壁厚为0.25cm的长方形透明石英容器，阳极与阴极的间距为1～2cm，阳极与参比电极的间距为1～2cm，阴极与参比电极的间距为1.5～3cm。
在步骤1中，选择马弗炉进行焙烧，自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至400-600℃，优选500—600摄氏度下进行保温焙烧，焙烧时间为1-3h；焙烧结束后随炉冷却至室温20—25摄氏度。
在步骤1中，焙烧结束并冷却至室温后，将电极置于0.5-2mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液浸泡1—3h去除表面多余的氧化钒，用去离子水冲洗、烘干后备用。
在步骤1中，在沉积电压-0.1--0.5V(与饱和银/氯化银电极相比)下沉积时间为3—10min，优选5—10min，以形成预沉积层；沉积结束后，用去离子水将工作电极上残留的电解质溶液冲洗干净、空气下干燥3-9h。
在步骤1中，乙酰丙酮氧钒溶液为乙酰丙酮氧钒分散于二甲基亚砜中形成的溶液，乙酰丙酮氧钒的浓度为0.1-0.5mol/L，滴涂量为0.1-0.5体积份，每一体积份为1ml。
在步骤1中，电解质溶液按照下述方法进行配置：将碘化钾溶于40-80体积份去离子水中配制为浓度0.01-0.04mol/L的碘化钾水溶液，用浓硝酸调节溶液pH至0.5—2，然后加入硝酸铋使其浓度为0.02-0.04mol/L，搅拌均匀，作为溶液C；将1,4-对苯醌溶于10-50体积份乙醇中配制浓度为0.2-0.6mol/L的1,4-对苯醌的乙醇溶液，作为溶液D，再将溶液D缓慢加入溶液C中并混合均匀，如采用匀速滴加每分钟1—3ml，超声或者搅拌以混合均匀；硝酸铋为商用的五水合硝酸铋，纯度大于99％；碘化钾和1,4-对苯醌纯度均大于98％；浓硝酸为质量百分数为65—68％的硝酸水溶液，每一体积份为1ml。
步骤2，液相还原制备NiB纳米颗粒助剂
溶液A为含0.1-1mol/L硼氢化钠或硼氢化钾、0.01-2mol/L氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液，溶液B为含有0.1-1mol/L镍前驱体的水溶液，将溶液B置于冰水浴及氮气气氛中以去除氧，用注射泵将溶液A注入溶液B中，注射速率为2-20mL/h，液相还原反应后制备出NiB纳米颗粒助剂；
在步骤2中，注射结束后，将得到的黑褐色沉淀(即液相还原反应后制备出NiB纳米颗粒助剂)离心并用水和乙醇洗涤5-10次后干燥。
在步骤2中，在溶液A和溶液B在混合前，两种溶液均需要经过在氮气气氛下吹扫0.5-1h，以排除氧。
在步骤2中，镍前驱体为硝酸镍、乙酸镍、氯化镍以及其水合物。
在步骤2中，溶液A中硼氢化钠或硼氢化钾，与溶液B中镍前驱体的摩尔比为(0.5—0.8)：1，即相对于镍前驱体用量，硼氢化钠或硼氢化钾过量，以使镍前驱体充分反应。
步骤3，在钒酸铋纳米多孔薄膜上负载NiB纳米颗粒助催化剂
将NiB纳米颗粒助剂均匀分散于乙醇中形成悬浊液，再将悬浊液滴涂于钒酸铋纳米多孔薄膜上，室温下在空气中晾干后，在氮气气氛下自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至100-300℃进行保温焙烧，以形成钒酸铋纳米多孔薄膜上负载NiB纳米颗粒助催化剂；
在步骤3中，选择马弗炉进行焙烧，自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至100-300℃，优选150—250摄氏度下，焙烧时间为1-5h；焙烧结束后随炉冷却至室温20—25摄氏度。
在步骤3中，将20-40mmolNiB助剂分散于1000mL乙醇溶液中并超声15—30min,用移液枪取5-50uL上述悬浊液滴涂于1×1.5cm2钒酸铋纳米多孔薄膜上。
本发明的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极作为光阳极材料的应用，具体可以用于光电化学池光解水制氢。
与现已报道制备钒酸铋纳米多孔薄膜的方法相比，本方法制备得到的钒酸铋纳米多孔薄膜厚度较薄，透光性较好，红光透光率可达50-70％，优选60—70％。与利用一般助剂提高钒酸铋表面产氧动力学、减小表面载流子复合的方法相比，本方法通过负载NiB助催化剂制备得到NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔光电极材料，具有同时减少表面和体相载流子复合的作用，因而有效地提升了光电催化性能。本发明的有益效果是：(1)制备得到了光催化活性优良且透光性良好的钒酸铋纳米多孔薄膜，为得到较高产氢效率的光阴极半导体-光阳极半导体串联无偏压水分解体系奠定基础；(2)通过NiB助剂良好的电催化产氧性质提升钒酸铋表面产氧动力学，减小表面的载流子复合；(3)通过NiB助剂的负载增大了钒酸铋和助剂界面处的能带弯曲程度，从而减少了钒酸铋体相的载流子复合。
附图说明
图1是实施例1中钒酸铋纳米多孔薄膜的扫描电子显微镜俯视图，标尺为5um。
图2是实施例1中钒酸铋纳米多孔薄膜的扫描电子显微镜侧视图，标尺为500nm.
图3是实施例1中钒酸铋纳米多孔薄膜的紫外-可见光透射光谱图。
图4是实施例1中NiB负载的钒酸铋纳米多孔薄膜的扫描电子显微镜俯视图，标尺为300nm。
图5是实施例1中NiB纳米颗粒助催化剂的透射电子显微镜谱图，标尺为100nm。
图6是实施例1中的NiB纳米颗粒、钒酸铋纳米多孔薄膜(BVO)和负载NiB后的钒酸铋纳米多孔薄膜(NiB/BVO)的X射线衍射光谱图。
图7是模拟太阳光照射下，实施例1制备的NiB负载的钒酸铋薄膜(NiB/BiVO4)与钒酸铋薄膜(未进行NiB的负载，即BiVO4)电极的光电流-电位曲线图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细描述，浓硝酸为商用浓硝酸(即质量百分数为65—68％的硝酸水溶液)。乙酰丙酮氧钒纯度大于99％。硝酸铋为商用的五水合硝酸铋，纯度大于99％；碘化钾和1,4-对苯醌纯度均大于98％。
实施例1
1.钒酸铋纳米多孔薄膜
(1)清洗FTO：将FTO导电玻璃切割为1×1.5cm2尺寸，先后依次在去离子水、丙酮和乙醇溶液中超声10分钟，经去离子水洗净，吹干备用；
(2)配制电解液：将碘化钾溶于50mL去离子水中配制为浓度0.8mol/L，用浓硝酸调节溶液pH至1，然后加入硝酸铋使其浓度为0.03mol/L，搅拌均匀，作为溶液C。将1,4-对苯醌溶于20mL乙醇中配制浓度为0.4mol/L，作为溶液D。最后将溶液D缓慢加入溶液C中，采用匀速滴加每分钟1—3ml，超声或者搅拌以混合均匀
(3)电沉积：在标准三电极电化学池中，以FTO导电玻璃为工作电极，铂电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极。沉积电压为-0.1V(与饱和银/氯化银电极相比)，沉积时长为5min。沉积结束后，用去离子水将工作电极上残留的电解质溶液冲洗干净、空气下干燥3h。
(4)焙烧及后处理：在每个电极表面滴涂0.2mL乙酰丙酮氧钒的二甲基亚砜溶液(酰丙酮氧钒溶于二甲基亚砜中配制浓度为0.1-0.5mol/L)，放置于马弗炉中450℃下焙烧2h。焙烧结束后，将电极置于1mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液浸泡1h去除表面多余的氧化钒，用去离子水冲洗、烘干后备用。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜
(1)液相还原制备NiB颗粒助剂：溶液A为含1mol/L硼氢化钠或硼氢化钾、0.1mol/L氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液，溶液B为含有0.5mol/L镍前驱体氯化镍的水溶液。将溶液B置于冰水浴及氮气气氛中，用注射泵将溶液A缓慢地注入溶液B中，注射速率为4mL/h，溶液A的注射量为4mL。注射结束后，将得到的黑褐色沉淀离心并用水和乙醇洗涤10次后干燥。
(2)负载NiB助催化剂：将20-40mmolNiB助催化剂分散于1000mL乙醇溶液中并超声30min,用移液枪取10uL上述悬浊液滴涂于1×1.5cm2钒酸铋纳米多孔薄膜上，室温下在空气中晾干后，在氮气气氛、200℃下焙烧1h。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢
(1)将步骤2制备的NiB助剂负载的钒酸铋纳米多孔薄膜作为工作电极，铂片电极作为对电极，银/氯化银电极为参比电极组装成光电化学池，进行光电性质及光解水制氢性能测试。电解液为0.5mol/L且pH为9.2的硼酸缓冲液，工作电极光照面积为1cm2；
(2)电化学工作站型号为IVIUM CompactState20250；
(3)采用300W的氙灯搭配AM 1.5G滤光片获得模拟太阳光，光电化学池工作电极处光强度经辐照计测试后为100mW/cm2。
4.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜的形貌表征和元素分析
(1)扫描电子显微镜型号为Hitachi S-4800,电压5kV；
(2)透射电子显微镜型号为JEOL JEM-2100F，电压200kV；
(3)X射线衍射仪型号为D/MAX-2500，铜靶，扫描速度为5°/分钟；
(4)紫外-可见荧光光谱仪型号为Shimadzu UV-2550，以硫酸钡粉末作为光吸收值基准；
(5)NiB助剂的元素含量用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定，型号为Agilent7700X。
图1是实施例1中钒酸铋纳米多孔薄膜的扫描电子显微镜俯视图，标尺为5um。如图1所示，合成的钒酸铋纳米多孔薄膜呈现珊瑚状致密而均匀生长于FTO导电玻璃表面。图2是实施例1中钒酸铋纳米多孔薄膜的扫描电子显微镜侧视图，标尺为500nm。如图2所示，合成的钒酸铋纳米多孔薄膜厚度为185nm。图4是实施例1中NiB负载的钒酸铋纳米多孔薄膜的扫描电子显微镜俯视图，标尺为300nm。如图4所示，在钒酸铋薄膜表面负载NiB助剂后，在多孔结构表面出现了更小的颗粒状物质，还有小颗粒团簇出现。图5是实施例1中NiB纳米颗粒助催化剂的透射电子显微镜谱图，标尺为100nm。如图5所示，NiB助剂为颗粒状团簇，颗粒的平均尺寸为10—12nm。
图3是实施例1中钒酸铋纳米多孔薄膜的紫外-可见光透射光谱图。如图3所示，实施例1中合成的钒酸铋纳米多孔薄膜具有良好的透光性，红光的透过率平均可达到60-70％。
图6是实施例1中的NiB纳米颗粒、钒酸铋纳米多孔薄膜和负载后的钒酸铋纳米多孔薄膜的X射线衍射光谱图。如图6所示，通过将合成的钒酸铋的X射线衍射峰和单斜白钨晶相钒酸铋的标准卡片对比，除36.3和64.6度的峰对应于FTO的特征峰外，其他峰均可以与单斜白钨晶相的钒酸铋特征峰相吻合，且结晶度较高。NiB助剂未显示明显的特征峰，说明结晶度较低。通过对比负载助剂前后钒酸铋的X射线衍射峰可看出，两者并无区别，这也说明负载后的NiB助剂结晶度很低。
图7是模拟太阳光照射下，实施例1制备的NiB负载的钒酸铋薄膜与钒酸铋薄膜电极的光电流-电位曲线图。如图7所示，在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2，光电流起始电位为0.35V(与可逆氢电极对比)；而负载NiB助剂的薄膜的光电流密度为3.47mA/cm2，光电流起始电位为0.25V(与可逆氢电极对比)。由此证明，NiB助剂负载的钒酸铋相比于未负载的钒酸铋有明显的优势。
实施例2
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是电解液配制过程中碘化钾的浓度为0.02mol/L。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的钒酸铋纳米薄膜仍然为珊瑚状的纳米多孔结构，但其均匀度和致密程度均低于实施例1合成得到的钒酸铋薄膜，透光性略低于实施例1合成的钒酸铋薄膜，红光的透过率为50—55％。合成的钒酸铋纳米多孔薄膜在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋薄膜的光电流密度为0.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为1.45mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例3
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是电解液制备过程中1,4-对苯醌的浓度为0.2mol/L。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的钒酸铋纳米薄膜仍然为珊瑚状的纳米多孔结构，但其均匀度和致密程度均低于实施例1合成得到的钒酸铋薄膜，透光性略低于实施例1合成的钒酸铋薄膜，红光的透过率为50—55％。合成的钒酸铋纳米多孔薄膜在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋薄膜的光电流密度为1.15mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为2.30mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例4
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是电解液制备过程中pH为0.5。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的钒酸铋纳米薄膜仍然为珊瑚状的纳米多孔结构，而且均匀致密，透光性良好，红光的透过率为60-70％，厚度为150nm。合成的钒酸铋纳米多孔薄膜在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋薄膜的光电流密度为1.23mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为2.85mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例5
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是电解液制备过程中pH为2。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的钒酸铋纳米薄膜仍然为珊瑚状的纳米多孔结构，但其均匀度和致密程度均低于实施例1合成得到的钒酸铋薄膜，透光性略低于实施例1合成的钒酸铋薄膜，红光的透过率为50—60％。合成的钒酸铋纳米多孔薄膜在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋薄膜的光电流密度为0.47mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为1.58mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例6
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是液相还原NiB助剂硼氢化钠溶液的体积为2mL。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的NiB助剂为颗粒状，颗粒平均尺寸为8—10nm，Ni元素和B元素的比例为1.7:1。在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为2.78mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例7
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是液相还原NiB助剂硼氢化钠溶液的体积为20mL。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的NiB助剂为颗粒状，颗粒平均尺寸为15—18nm，团聚现象较严重，Ni元素和B元素的比例为2.7:1。在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为1.65mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例8
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是液相还原NiB助剂硼氢化钠溶液滴加速率为1mL/h。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的NiB助剂为颗粒状，颗粒平均尺寸为5—8nm，Ni元素和B元素的比例为1.5:1。在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为3.04mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例9
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是液相还原NiB助剂硼氢化钠溶液滴加速率为8mL/h。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的NiB助剂为颗粒状，颗粒平均尺寸为12—15nm，Ni元素和B元素的比例为2.3:1。在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为2.78mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例10
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是负载助剂NiB悬浊液的滴加量为5uL。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的NiB助剂为颗粒状，颗粒平均尺寸为8—10nm，Ni元素和B元素的比例为2.0:1。在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为2.03mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
实施例11
1.钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1。
2.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，方法同实施例1，不同的是负载助剂NiB悬浊液的滴加量为50uL。
3.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜用于光电化学池光解水制氢，方法同实施例1。
实验结果表明，合成的NiB助剂为颗粒状，颗粒平均尺寸为10—12nm，Ni元素和B元素的比例为2.0:1。在1.23V(与可逆氢电极对比)偏压下：钒酸铋纳米多孔薄膜的光电流密度为1.56mA/cm2；而NiB负载后薄膜的光电流密度为1.61mA/cm2。由此证明，NiB负载的钒酸铋薄膜相比于钒酸铋薄膜有明显的优势。
根据本发明内容记载的工艺参数进行调整，均可实现NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜，用于光电化学池光解水制氢，表现出与实施例基本一致的性能，明显强于的钒酸铋多孔薄膜性能。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极，其特征在于，由衬底和设置在衬底上的由NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜组成，采用电化学沉积的方法在衬底上沉积钒酸铋纳米多孔薄膜，再将NiB纳米颗粒负载到钒酸铋纳米多孔薄膜上；钒酸铋纳米多孔薄膜厚度为100—300nm，整体外观为致密的纳米珊瑚形状；NiB纳米颗粒尺寸范围为5—20nm，且表现为结晶度低的NiB，Ni元素和B元素的摩尔比值为(1—3)：1，NiB助剂在钒酸铋纳米多孔薄膜的负载量为6.5×10-5-1.5×10-3mmol/cm2。
2.根据权利要求1所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极，其特征在于，所述衬底为FTO导电玻璃。
3.根据权利要求1所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极，其特征在于，钒酸铋纳米多孔薄膜厚度为150-250nm，NiB纳米颗粒尺寸范围为10—15nm，Ni元素和B元素的摩尔比值为(1.5—2.5)：1，NiB助剂在钒酸铋纳米多孔薄膜的负载量为6.67×10-5-1.33×10-3mmol/cm2。
4.根据权利要求1所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极，其特征在于，钒酸铋纳米多孔薄膜红光的透过率达到50-70％。
5.根据权利要求1所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极，其特征在于，钒酸铋纳米多孔薄膜红光的透过率达到60—70％。
6.NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，在衬底上设置钒酸铋纳米多孔薄膜
在标准三电极电化学池中，以衬底为工作电极，铂电极为对电极，饱和银/氯化银电极为参比电极，电解质溶液为含有硝酸铋、碘化钾和1,4-对苯醌的乙醇/水混合溶液，沉积电压相对于饱和银/氯化银电极为-0.1--0.5V，以形成预沉积层，再滴涂乙酰丙酮氧钒溶液，最后置于空气气氛中400-600℃下焙烧，以形成钒酸铋纳米多孔薄膜；电解质溶液按照下述方法进行配置：将碘化钾溶于40-80体积份去离子水中配制为浓度0.01-0.04mol/L的碘化钾水溶液，用浓硝酸调节溶液pH至0.5—2，然后加入硝酸铋使其浓度为0.02-0.04mol/L，搅拌均匀，作为溶液C；将1,4-对苯醌溶于10-50体积份乙醇中配制浓度为0.2-0.6mol/L的1,4-对苯醌的乙醇溶液，作为溶液D，再将溶液D缓慢加入溶液C中并混合均匀；乙酰丙酮氧钒溶液为乙酰丙酮氧钒分散于二甲基亚砜中形成的溶液，乙酰丙酮氧钒的浓度为0.1-0.5mol/L，滴涂量为0.1-0.5体积份；
步骤2，液相还原制备NiB纳米颗粒助剂
溶液A为含0.1-1mol/L硼氢化钠或硼氢化钾、0.01-2mol/L氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液，溶液B为含有0.1-1mol/L镍前驱体的水溶液，将溶液B置于冰水浴及氮气气氛中以去除氧，用注射泵将溶液A注入溶液B中，注射速率为2-20mL/h，液相还原反应后制备出NiB纳米颗粒助剂；
步骤3，在钒酸铋纳米多孔薄膜上负载NiB纳米颗粒助催化剂
将NiB纳米颗粒助剂均匀分散于乙醇中形成悬浊液，再将悬浊液滴涂于钒酸铋纳米多孔薄膜上，室温下在空气中晾干后，在氮气气氛下自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至100-300℃进行保温焙烧，以形成钒酸铋纳米多孔薄膜上负载NiB纳米颗粒助催化剂。
7.根据权利要求6所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤1中，阳极与阴极的间距为1～2cm，阳极与参比电极的间距为1～2cm，阴极与参比电极的间距为1.5～3cm；选择马弗炉进行焙烧，自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至400-600℃进行保温焙烧，焙烧时间为1-3h；焙烧结束后随炉冷却至室温20—25摄氏度；沉积电压相对于饱和银/氯化银电极为-0.1--0.5V，沉积时间为3—10min，以形成预沉积层；沉积结束后，用去离子水将工作电极上残留的电解质溶液冲洗干净、空气下干燥3-9h。
8.根据权利要求6所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤1中，阳极与阴极的间距为1～2cm，阳极与参比电极的间距为1～2cm，阴极与参比电极的间距为1.5～3cm；选择马弗炉进行焙烧，自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至500—600℃进行保温焙烧，焙烧时间为1-3h；焙烧结束后随炉冷却至室温20—25摄氏度；沉积电压相对于饱和银/氯化银电极为-0.1--0.5V，沉积时间为5—10min，以形成预沉积层；沉积结束后，用去离子水将工作电极上残留的电解质溶液冲洗干净、空气下干燥3-9h。
9.根据权利要求6所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤2中，在溶液A和溶液B在混合前，两种溶液均需要经过在氮气气氛下吹扫0.5-1h，以排除氧；镍前驱体为硝酸镍、乙酸镍、氯化镍以及其水合物；溶液A中硼氢化钠或硼氢化钾，与溶液B中镍前驱体的摩尔比为(0.5—0.8)：1。
10.根据权利要求6所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤3中，选择马弗炉进行焙烧，自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至100-300℃，焙烧时间为1-5h；焙烧结束后随炉冷却至室温20—25摄氏度；将20-40mmolNiB助剂分散于1000mL乙醇溶液中并超声15—30min,用移液枪取5-50uL上述悬浊液滴涂于1×1.5cm2钒酸铋纳米多孔薄膜上。
11.根据权利要求6所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤3中，选择马弗炉进行焙烧，自室温20—25摄氏度以0.5-2℃/min的升温速度升温至150—250摄氏度，焙烧时间为1-5h；焙烧结束后随炉冷却至室温20—25摄氏度；将20-40mmolNiB助剂分散于1000mL乙醇溶液中并超声15—30min,用移液枪取5-50uL上述悬浊液滴涂于1×1.5cm2钒酸铋纳米多孔薄膜上。
12.如权利要求1所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极作为光阳极材料的应用。
13.如权利要求1所述的NiB助剂改性的钒酸铋纳米多孔薄膜电极在光电化学池中光解水制氢中的应用。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110449172B (zh) * 2019-09-11 2022-05-17 天津大学 光电催化半导体材料的活性调控方法
CN111003948B (zh) * 2019-12-09 2022-06-07 中国石油大学(华东) 一种双铁电铁酸铋/钒酸铋光电化学薄膜的制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103240074A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 天津大学 一种暴露高活性晶面的钒酸铋光催化剂及其制备方法
CN103952719A (zh) * 2014-03-28 2014-07-30 中国科学院物理研究所 一种用于电分解水制氢的催化剂及其制备方法
CN104805463A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 天津大学 一种具有光催化性能的钨酸铋纳米薄膜及其制备方法和用途
JP2015206109A (ja) * 2014-04-11 2015-11-19 株式会社豊田中央研究所 光化学反応デバイス、それに用いられる酸化反応用電極及び還元反応用電極
CN105797739A (zh) * 2016-04-12 2016-07-27 天津大学 铁氢氧化物/钒酸铋复合光催化剂的制备方法及应用
CN105803476A (zh) * 2016-03-15 2016-07-27 西南大学 铁酸铋修饰钒酸铋的光阳极和制备方法及其在光解水制氢的应用
CN106435635A (zh) * 2016-09-21 2017-02-22 浙江大学 一种高效光电催化分解水产氧电极的制备方法及应用
CN106498372A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 西北师范大学 光沉积制备Bi/BiVO4复合光电阳极材料的方法
CN106898780A (zh) * 2017-01-22 2017-06-27 天津大学 一种具有多层BiVO4的电极、其制备方法及其在光电催化中的用途
CN107099818A (zh) * 2017-04-27 2017-08-29 西北师范大学 铁氧磁体/钒酸铋复合材料的制备及应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9856567B2 (en) * 2014-06-16 2018-01-02 Wisconsin Alumni Research Foundation Synthesis of high-surface-area nanoporous BiVO4 electrodes

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103240074A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 天津大学 一种暴露高活性晶面的钒酸铋光催化剂及其制备方法
CN103952719A (zh) * 2014-03-28 2014-07-30 中国科学院物理研究所 一种用于电分解水制氢的催化剂及其制备方法
JP2015206109A (ja) * 2014-04-11 2015-11-19 株式会社豊田中央研究所 光化学反応デバイス、それに用いられる酸化反応用電極及び還元反応用電極
CN104805463A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 天津大学 一种具有光催化性能的钨酸铋纳米薄膜及其制备方法和用途
CN105803476A (zh) * 2016-03-15 2016-07-27 西南大学 铁酸铋修饰钒酸铋的光阳极和制备方法及其在光解水制氢的应用
CN105797739A (zh) * 2016-04-12 2016-07-27 天津大学 铁氢氧化物/钒酸铋复合光催化剂的制备方法及应用
CN106435635A (zh) * 2016-09-21 2017-02-22 浙江大学 一种高效光电催化分解水产氧电极的制备方法及应用
CN106498372A (zh) * 2016-11-01 2017-03-15 西北师范大学 光沉积制备Bi/BiVO4复合光电阳极材料的方法
CN106898780A (zh) * 2017-01-22 2017-06-27 天津大学 一种具有多层BiVO4的电极、其制备方法及其在光电催化中的用途
CN107099818A (zh) * 2017-04-27 2017-08-29 西北师范大学 铁氧磁体/钒酸铋复合材料的制备及应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Effects of Ni doping contents on photocatalytic activity of B-BiV04 synthesized through sol-gel and impregnation two-step method;Min WANG 等;《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》;20160926;第2022-2030页 *
Efficient Photoelectrochemical Water Oxidation over Hydrogen-Reduced Nanoporous BiVO4 with Ni-Bi Electrocatalyst;Jiayong Gan 等;《ChemElectroChem》;20151231;第1385-1395页 *
Nanoporous BiVO4 Photoanodes with Dual-Layer Oxygen Evolution Catalysts for Solar Water Splitting;Tae Woo Kim 等;《Science》;20141231;第990-994页 *
Optimization of porous BiVO4 photoanode from electrodeposited Bi electrode_ Structural factors affecting photoelectrochemical performance;Hye Rim Kim 等;《Electrochimica Acta》;20151217;第252-258页 *
ZnO/Ni-Bi复合光阳极的制备及其光电催化氧化水性能;于浩 等;《航空学报》;20141025;第35卷(第10期);第2865-2872页 *

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