一种用于光电催化水分解的钒酸铋基光电阳极及其制备方法

1.一种用于光电催化水分解的钒酸铋基光电阳极，其特征在于，包括依次设置的基底层、金属掺杂BiVO 4 层、桥连剂层以及NiFeOOH层；所述金属掺杂BiVO 4 层中的金属选自Fe、Co、Ni、Mn、Zn中的一种；所述基底为FTO导电玻璃；所述桥连剂层中的桥连剂为咖啡酸。 2.一种如权利要求1所述的钒酸铋基光电阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基底表面制备金属掺杂BiVO 4 层，得到金属掺杂BiVO 4 光电阳极；将所述金属掺杂BiVO 4 光电阳极在咖啡酸溶液中浸泡处理，得到咖啡酸/金属掺杂BiVO 4 光电阳极；将所述咖啡酸/金属掺杂BiVO 4 光电阳极在铁镍混合溶液中浸泡处理，得到NiFeOOH/咖啡酸/金属掺杂BiVO 4 光电阳极，即为所述钒酸铋基光电阳极；所述在基底表面制备金属掺杂BiVO 4 层，得到金属掺杂BiVO 4 光电阳极包括：通过电沉积在基底上制备金属掺杂BiOI薄膜；在所述金属掺杂BiOI薄膜上滴加乙酰丙酮氧钒溶液，然后高温煅烧，冷却至室温后，用碱液浸泡处理，得到所述金属掺杂BiVO 4 层；所述将咖啡酸/金属掺杂BiVO 4 光电阳极在铁镍混合溶液中浸泡处理包括：将所述咖啡酸/金属掺杂BiVO 4 光电阳极放入铁镍混合溶液中，先浸泡5-30min，然后调节所述铁镍混合溶液的pH至6-8，再在25℃条件下浸泡20-90min；所述铁镍混合溶液中铁和镍的摩尔比为1:1-6:1。 3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述电沉积的电解液为硝酸铋、碘化钾和金属盐的混合溶液；所述电沉积的沉积电位为-0.1V，沉积时间为2-5min。 4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电解液的制备方法为：将硝酸铋溶解在碘化钾溶液中，得到硝酸铋的碘化钾溶液；将所述硝酸铋的碘化钾溶液的pH调节至1.7，然后加入金属盐，搅拌至澄清，得到混合溶液；在所述混合溶液中加入1,4-苯醌溶液，搅拌至溶液变为血红色，得到所述电解液。 5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述碘化钾溶液的浓度为0.4mol/L；所述硝酸铋的碘化钾溶液中硝酸铋的浓度为0.04mol/L；所述1,4-苯醌溶液的浓度为0.23mol/L；所述硝酸铋的碘化钾溶液与所述1,4-苯醌溶液的体积比为5:2；所述硝酸铋和金属盐的摩尔比为2:0.25-2.5；所述金属盐为Fe盐、Co盐、Ni盐、Mn盐、Zn盐中的一种。 6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乙酰丙酮氧钒溶液的浓度为0.2mol/L；所述高温煅烧的温度为450℃，时间为2h；所述碱液的浓度为1mol/L；所述咖啡酸溶液的浓度为1-10mg/mL，在咖啡酸溶液中浸泡处理的时间为0.5-8h。 7.一种如权利要求1所述的钒酸铋基光电阳极在光电催化分解水制备氢气和氧气的应用。