一种铁电薄膜BiFeO3@SnS2复合光电极的制备方法

技术领域

本发明涉及纳米复合材料合成技术领域，特别涉及一种铁电薄膜BiFeO

背景技术

光电化学技术能够将丰富的太阳能转换清洁的电能或者化学能（氢能）等，在解决能源短缺和环境污染等领域具有潜在性的应用。一个完整光电化学系统由半导体光电极、对电极以及电解液构成而言，通常其工作过程如下：光照射光电极材料表面时，价带电子跃迁至导带，形成光生载流子（电子-空穴对）；载流子发生分离并迁移；载流子迁移至不同电极表面发生氧化还原反应。在众多的光电极材料中，铁电材料铁酸铋（BiFeO

二维硫化物材料二硫化锡（SnS

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种铁电薄膜BiFeO

技术方案：本发明提供了一种铁电薄膜BiFeO

步骤一、溶胶-凝胶法配制BiFeO

在乙二醇甲醚溶液中加入硝酸铋和硝酸铁，搅拌至溶解，再在溶解液中加入柠檬酸，得BiFeO

步骤二、旋涂法制备BiFeO

将所述BiFeO

步骤三、水热法原位生长SnS

将四氯化锡和硫代乙酰胺加入到无水乙醇溶液中超声分散处理得SnS

进一步地，步骤三中，所述四氯化锡的称取量范围为14 -280 mg；所述硫代乙酰胺的称取量范围为15 -300 mg；

和/或，所述四氯化锡与硫代乙酰胺中Sn源和S源材料的摩尔比为1:5；

进一步地，所述四氯化锡的称取量为140 mg，所述硫代乙酰胺的称取量量为150mg。

进一步地，步骤三中，所述无水乙醇溶液的体积为30 mL。

进一步地，步骤三中，所述保温处理具体为120-160℃下保温处理8-12小时；

进一步地，步骤三中，所述保温处理具体为140℃下保温处理10小时。

优选地，步骤三中，所述洗涤为用去离子水和无水乙醇分别洗涤多次。

进一步地，步骤一中，所述柠檬酸、硝酸铋及硝酸铁中金属离子的摩尔比为2：1：1；柠檬酸作为螯合剂材料，可以促进BiFeO

进一步地，步骤一中，所述BiFeO

进一步地，步骤一中，所述BiFeO

进一步地，步骤二中，所述旋涂具体为先以800-1200 rpm/min的转速低速旋涂5s，再以4000-8000 rpm/min的转速高速旋涂30s，重复此旋涂操作6-12次；

进一步地，步骤二中，所述旋涂具体为先以1000 rpm/min的转速低速旋涂5s，再以5000 rpm/min的转速高速旋涂30s，重复此旋涂操作8次；低速旋涂的目的是使前驱液在基底表面均匀分散，高速旋涂的目的是使得前驱液厚度减薄，从而制备出纳米级厚度的薄膜。

进一步地，步骤二中，所述退火处理具体为在马弗炉中500-650 ℃高温处理1-4小时；

进一步地，步骤二中，所述退火处理具体为在马弗炉中600 ℃高温处理2小时；该过程可以促进材料的光生载流子的产生和分离。

进一步地，步骤二中，所述导电基底可以是FTO导电玻璃、ITO导电玻璃、AZO导电玻璃等。

有益效果：本发明制备的铁电薄膜BiFeO

本发明中，BiFeO

附图说明

图1为实施方式1制备得到的BiFeO

图2为实施方式1-3制备得到的BiFeO

图3为实施方式1制备得到的BiFeO

图4为为实施方式1制备得到的BiFeO

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的介绍。

实施方式1：

本实施方式提供了一种BiFeO

第一步，通过溶胶-凝胶法配制BiFeO

第二步，通过匀胶机，采用旋涂法制备铁电薄膜BiFeO

第三步，在BiFeO

第四步，将第三步所得物用去离子水合无水乙醇多次冲洗处理，去除表面有机物质和杂质等，并转移至烘箱之中保温60度干燥12小时，得BiFeO

本实施方式制备的BiFeO

实施方式2：

本实施方式与实施方式1大致相同，主要区别在于四氯化锡和硫代乙酰胺材料的称取量分别为140 mg和150 mg，其他条件不变。

最终所得BiFeO

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

实施方式3：

本实施方式与实施方式1大致相同，主要区别在于四氯化锡和硫代乙酰胺材料的称取量分别为210 mg和225 mg，其他条件不变。

最终所得BiFeO

除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。

将实施方式1-3制备得到的BiFeO

图2为实施方式1-3制备得到的BiFeO

图3为实施方式1制备得到的BiFeO

图4为实施方式1制备得到的BiFeO

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。