1.一种光电阴极,其特征在于,以硒化镉为吸光物质,以四氧化三钴为空穴传导层;通过离子层吸附的方法,将硒化镉负载在四氧化三钴基底上,再通过光辅助电沉积的方法沉积一层二硫化钼作为助催化剂。
2.一种光电阴极的制备方法,其特征在于,所述光电阴极是硒化镉敏化的四氧化三钴光电阴极,所述方法包括如下步骤:(1)清洗FTO导电玻璃;
(2)制备FTO/Co3O4基底:将步骤(1)处理后的FTO导电玻璃与硝酸钴、尿素,于100℃水热处理2-6小时,冷却后冲洗、干燥,于430℃焙烧3小时,得到FTO/Co3O4;
(3)制备FTO/Co3O4/CdSe电极:采取离子交替吸附的方式将硒化镉沉积在FTO/Co3O4上;
(4)通过负载MoS2助催化剂制备FTO/Co3O4/CdSe/MoS2电极,使用光辅助电化学沉积的方法负载MoS2。
3.根据权利要求2所述的一种光电阴极的制备方法,其特征在于,步骤(1)清洗FTO导电玻璃,是将FTO玻璃切成小块,然后称取一定质量的氢氧化钾,向氢氧化钾中加入适量的异丙醇配制成氢氧化钾的异丙醇溶液,配制完溶液后将切好的FTO导电玻璃放入溶液中,在回流的条件下煮沸20-50分钟,随后取出分别在去离子水、丙酮及乙醇中超声多次,取出后在干燥箱中101~115℃干燥。
4.根据权利要求3所述的一种光电阴极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中氢氧化钾的异丙醇溶液中氢氧化钾的浓度为2mol·L-1。
5.根据权利要求3所述的一种光电阴极的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,在干燥箱中干燥10-40分钟。
6.根据权利要求2~5任一所述的一种光电阴极的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将经过步骤(1)处理好的FTO导电玻璃放入水热反应釜中,然后加入含有0.05M硝酸钴和等浓度的尿素溶液,100℃水热2-6小时,自然冷却后用去离子水冲洗,60℃干燥后放入马弗炉中430℃焙烧3小时,得到FTO/Co3O4。
7.根据权利要求2~5任一所述的一种光电阴极的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,首先,称取一定量硒粉和硼氢化钠,并加入一定体积无水乙醇剧烈搅拌得到无色澄清的Se2-溶液,然后,取等体积无水乙醇,向无水乙醇中加入一定量氯化镉超声溶解得到Cd2+溶液,最后,将FTO/Co3O4顺次浸入上述Se2-溶液和Cd2+溶液中,每次30s,通过浸泡次数来控制硒化镉的含量。
8.根据权利要求2~5任一所述的一种光电阴极的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,制备含有一定浓度的硫代钼酸铵的氯化钾溶液作为沉积液,将沉积液加入三通槽中用氮气排去沉积液中的氧气,将FTO/Co3O4/CdSe在恒定电势、可见光下沉积一段时间,然后,将得到的FTO/Co3O4/CdSe/MoS2电极用去离子水冲洗掉表面残余的硫代钼酸铵前驱体,自然干燥。
9.权利要求1所述的光电阴极在光电化学分解水产氢、太阳能光伏设备、光电化学降解有机废物、光电化学催化有机合成反应中的应用。