一种共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极，其特征在于，所述的复合光阳极包括钒酸铋纳米片及原位聚合于所述钒酸铋纳米片上的共轭有机框架层，所述共轭有机框架与钒酸铋构建异质结。

2.根据权利要求1所述的共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极，其特征在于，所述共轭有机框架层为聚酰亚胺膜。

3.一种共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：配置共轭有机框架前驱液：配置均三甲苯和环氧六环溶液，并将三醛基间苯三酚和对苯二胺分散于溶液中得到共轭有机框架前驱液；

步骤二：将制备好的钒酸铋光阳极置于所述共轭有机框架前驱液中，然后经历液氮冷冻-抽真空三次后密封；

步骤三：将步骤二密封后的光电极共轭有机框架前驱液进行热聚合，制得共轭有机框架/钒酸铋复合光阳极。

4.根据权利要求3所述的共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极的制备方法，其特征在于，步骤一配置的前驱液中所述对苯二胺浓度为0.0075-0.03mol/l，三醛基间苯三酚浓度为0.005-0.02mol/l。

5.根据权利要求3所述的共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极的制备方法，其特征在于，步骤一中所述均三甲苯和环氧六环体积均为3ml。

6.根据权利要求3所述的共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的钒酸铋光阳极的制备工艺包括以下步骤：

a)制备钒酸铋种子层：配置15ml0.05mol/l硝酸铋和0.1mol/l乙二胺四乙酸的混合溶液，取1ml氨水调节ph，搅拌至粉体完全溶解，制得溶液a；配置15ml0.05mol/l偏钒酸铵和0.025mol/l乙二胺四乙酸的混合溶液，取1ml氨水调节ph，搅拌至粉体完全溶解，制得溶液b；将a溶液和b溶液混合，制得钒酸铋种子层前驱液，取导电玻璃用制得的溶液进行旋涂，旋涂后经过500℃热处理1h，制得钒酸铋种子层；

b)制备钒酸铋薄膜光阳极：配置30ml0.01mol/l硝酸铋和0.015mol/l乙二胺四乙酸的混合溶液，加入0.75ml2mol/l的氢氧化钠溶液调节ph，搅拌至粉体完全溶解，再加入0.01mol/l偏钒酸铵，搅拌至溶解，取含有钒酸铋种子层的fto导电玻璃浸入其中，在180℃下水热3h，取出后经500℃热处理4h得到钒酸铋光阳极。

7.根据权利要求3所述的共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极的制备方法，其特征在于，步骤三中所述热聚合工艺条件：热聚合温度150℃，时间3天。

技术总结
本发明公开了一种共轭有机框架修饰钒酸铋复合光阳极及其制备方法，属于复合薄膜领域，该复合光阳极包括钒酸铋纳米片及原位聚合于钒酸铋纳米片上的共轭有机框架；制备方法为先制备钒酸铋光阳极，随后将钒酸铋光阳极置于共轭有机框架前驱液中进行水热聚合，制得共轭有机框架/钒酸铋复合光阳极。本发明的复合光阳极不仅水氧化电流密度大，氧析出电位低，同时制法简单，成本低，可操作性强。

技术研发人员：薛海荣;高斌;王涛;夏雨娇;徐芸芸;姜澄;郁星宇;曲宏娇;黄现礼;何建平
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.03.18
技术公布日：2021.07.13