可见和紫外光响应的异质结特性的Bi₂O₃/TiO₂电极的制备方法

摘要

本发明制备出具有异质结特性的可见和紫外光响应的可高效处理水中难降解有机污染物的P型-Bi2O3/N-型TiO2的Bi2O3/TiO2异质结电极。首先采用电化学阳极氧化方法制备具有锐态矿结构的TiO2纳米管阵列电极，然后采用浸渍提拉和煅烧的方法制备Bi2O3/TiO2纳米管阵列电极。通过调节溶胶浓度，外加成孔诱导剂浓度，提拉速度，煅烧温度等工艺参数控制电极表面形貌和Bi2O3在TiO2纳米管阵列电极表面的覆盖度。合成的Bi2O3/TiO2纳米管阵列电极具有异质结特性，具有高的紫外和可见光光催化活性。以制备的电极为光阳极，通过施加一定的外加电压和紫外光或者可见光辐照，利用光催化和电氧化技术的各自特点可高效光电耦合催化降解水中有机污染物，且具有较高稳定性。

主权项

制备一种具有可见和紫外光响应的具有异质结特性的Bi2O3/TiO2纳米管阵列电极的方法，其特征在于：Bi2O3/TiO2电极制备方法具体如下：TiO2纳米管电极制备：1)钛片预处理：钛片用硝酸溶液进行清洗2‑4分钟，然后用去离子水清洗，接下来烘干；2)在含有0.4M的磷酸溶液和40％氢氟酸溶液中，在水浴条件下，在20V直流电压作用下，反应30分钟；3)制备完的钛片立即用清水进行清洗，接下来用乙醇清洗，然后快速烘干，在420℃条件下煅烧2小时；Bi2O3/TiO2组合电极制备：把TiO2纳米管片浸渍在Bi2O3溶胶中，在一定速率下，提拉镀膜，薄膜低温烘干后，在一定温度下煅烧处理；通过调节前驱体浓度，外加成孔剂的量，提拉速率和次数，可获得不同覆盖度和厚度的电极样品。