【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于功能材料，涉及光電催化材料，具體涉及一種bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、能源問題是當今人類社會面臨的最大挑戰之一，開發一種清潔可持續的新能源是解決這個問題的有效策略。目前，太陽能的充分開發利用正逐漸成為能源利用的研究趨勢。將太陽能轉換為氫能(h2)的光電化學(pec)水分解制氫是一種非常有潛力的太陽能利用策略。這種方法將太陽能轉換為同樣清潔可持續的氫能進行儲存和利用。一個完整的pec系統包括光電陰極、光電陽極和電解質。要得到一個高效的pec水分解系統，就需要開發穩定、高效、廉價的電極材料，以實現高效的太陽能到氫能的轉換效率。在pec水分解系統工作的過程中，光吸收效率，電荷傳輸效率和電荷的界面轉移效率共同決定了這個裝置的性能。目前研究出來的電極材料仍然面臨光吸收率低，電荷復合嚴重和反應動力學緩慢的問題。為了解決這些問題，就需要開發優良的半導體材料，并通過形貌調控、摻雜、構建異質結等策略對材料進行進一步的優化，從而實現高效穩定的光電化學水分解制氫制氧。
2、鉬酸鉍(bi2moo6)是由moo42-與bi2o22+交替堆疊形成的層狀aurivillius化合物。內置電場由moo42-與bi2o22+之間的異質電荷極化引起，有利于提高光生載流子的分離效率。bi2moo6由于其窄帶隙、高穩定性和環境友好性，在可見光驅動的光催化領域顯示出巨大的潛力。然而，鉍基催化劑也存在一些缺點，如比表面積小、光生載流子的遷移距離長以及體相復合的可能性高等。為了進一步增強bi2moo6
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑及其制備方法和應用，該光電催化劑是由bi2moo6和vc復合之后沉積在cc基底組成復合光電催化材料，其中bi2moo6薄的的納米片狀結構與vc復合之后形成的異質結構增大了光吸收的范圍，增強了電子的轉移，而cc基底表面疏松多孔，經復合后，bi2moo6/vc/c-c該復合光電催化劑其析氧效率得到了有效提升。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案予以實現：
3、一種bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟一、將二水合鉬酸鈉、五水合硝酸鉍粉體按照1:(1～3)的質量比進行配料，混合均勻后，置于白色磁舟內，放入管式爐中，在惰性氣氛ar的保護下，以5～20℃/min的升溫速度自室溫升至500～700℃，保溫2～4h，待產物冷卻后，取出研磨、離心洗滌并干燥后即為bi2moo6前驅體；
5、步驟二、將偏釩酸銨、二氰二胺、尿素以1:(0.5～4):(1～5)的質量比進行配料，混合均勻后，置于白色磁舟內，放入管式爐中，在惰性氣氛ar的保護下，以5～20℃/min的升溫速度自室溫升至800～1000℃，保溫2～4h，待產物冷卻后，取出研磨得到vc粉體；
6、步驟三、分別取0.3～0.6g步驟一制備的bi2moo6粉體和步驟二制備的vc粉體置于同一燒杯中，加入30～50ml去離子水，攪拌至分散均勻，然后再加入0.005～0.02g的聚乙烯醇，繼續攪拌至分散均勻，得到前驅體溶液并轉移至坩堝內；
7、步驟四、將馬弗爐的工作溫度設置為140～180℃，待馬弗爐內溫度升至設定溫度，將盛裝有前驅體溶液的坩堝置于馬弗爐中保溫5～15min后，用坩堝鉗夾出，將清洗后的c-c基底放入溶液中浸漬1～10min，取出c-c基底，干燥后即可得到所需的bi2moo6/vc/c-c光電催化劑。
8、本專利技術還具有以下技術特征：
9、優選的，步驟一和步驟二中所述的研磨為用研缽研磨40～120min。
10、優選的，步驟一中所述的離心洗滌為將產物轉移至離心管中，在8000～12000r/min條件下離心5～15min后分離出固體，并采用去離子水和無水乙醇交替沖洗3～5遍。
11、優選的，步驟一和步驟四中所述的干燥為將產物放入真空干燥箱中80℃干燥8～16h。
12、優選的，步驟三中所述的攪拌時間為5～10min，攪拌速率為500～700r/min。
13、優選的，步驟四中所述的c-c基底的清洗方式為將基底放入燒杯中，采用水醇分別交替超聲清洗20min。
14、本專利技術還保護一種采用如上所述的方法制備的bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑及其在光催化電解水中作為光陽極的應用。
15、本專利技術與現有技術相比，具有如下技術效果：
16、本專利技術在制備bi2moo6/vc/c-c光電催化材料的過程中，將固相燒結法和熱浸漬法相結合，先將所需原料混合通過簡單的固相燒結合成，再通過一步浸漬得到復合光電催化材料，整個制備工藝流程簡單、條件易控，生產成本較低，易于產業化生產，所制備的產物純度較高，結晶性好；
17、本專利技術所制備的bi2moo6/vc/c-c光電催化劑是由bi2moo6和vc復合之后沉積在cc基底組成復合光電催化材料，其中bi2moo6薄的的納米片狀結構與vc復合之后構建出兩相異質界面強烈的電子相互作用的異質結結，增大了光吸收的范圍，增強了電子的轉移，能夠改善整體的導電性、吸附能和反應動力學，而cc基底表面疏松多孔，能夠呈現出更多的活性位點，以有效地促進光生電荷的分離和傳輸，經復合后，bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑其析氧效率得到了有效提升。
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1.一種Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟二中所述的研磨為用研缽研磨40～120min。
3.如權利要求1所述的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的離心洗滌為將產物轉移至離心管中，在8000～12000r/min條件下離心5～15min后分離出固體，并采用去離子水和無水乙醇交替沖洗3～5遍。
4.如權利要求1所述的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟四中所述的干燥為將產物放入真空干燥箱中80℃干燥8～16h。
5.如權利要求1所述的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟三中所述的攪拌時間為5～10min，攪拌速率為500～700r/min。
6.如權利要求1所述的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟四中所述的C-C基底的清洗方
7.一種采用如權利要求1至6中任一項所述的方法制備的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑。
8.一種如權利要求7所述的Bi2MoO6/VC/C-C復合光電催化劑在光催化電解水中作為光陽極的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟二中所述的研磨為用研缽研磨40～120min。
3.如權利要求1所述的bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的離心洗滌為將產物轉移至離心管中，在8000～12000r/min條件下離心5～15min后分離出固體，并采用去離子水和無水乙醇交替沖洗3～5遍。
4.如權利要求1所述的bi2moo6/vc/c-c復合光電催化劑的制備方法，其特征在于，步驟一和步驟四中所述的干燥為將...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹麗云，孫妍豪，馮亮亮，余澤翰，黃劍鋒，陳靜怡，
申請(專利權)人：陜西科技大學，
類型：發明
國別省市：
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