本發(fā)明屬于金屬資源回收與高值利用領(lǐng)域，具體涉及鍍鉻廢液的鉻、鎳資源利用，制備含鉻氫氧化物修飾的光電極，該電極用于太陽光驅(qū)動的水分解。

背景技術(shù)：
在不同價態(tài)的鉻中，危害最大的是六價鉻，其毒性約為三價鉻的100倍，它可影響細胞的氧化、還原，能與核酸結(jié)合，對呼吸道、消化道有刺激，對人體有致癌作用[朱建華.不同價態(tài)鉻的毒性及其對人體影響.環(huán)境與開發(fā)，1997，12(3):46-48.]。工業(yè)生產(chǎn)中的含鉻廢水被認為是對環(huán)境產(chǎn)生嚴重危害的重要來源，未經(jīng)處理的電鍍廢液、制革廢液等含鉻濃度可高達600mg/L，超過我國工業(yè)廢水排放標準1000倍。電鍍是含鉻廢水污染的最大來源，目前我國僅電鍍廠就約有一萬多家，每年排放出的含鉻廢水達4.0×109m3[汪德進,何小勇.含鉻廢水處理的研究進展.安徽化工，2007，33(1):12-15.]。因此，為了治理工業(yè)生產(chǎn)中的重金屬污染，對含鉻廢水的處理與回收利用的研究非常重要。目前對含鉻廢水處理方法有多種，主要采用的方式有還原-沉淀法(如化學還原、電解還原-凝聚)或回收法(如離子交換、活性炭吸附、反滲透等)處理含鉻廢水。最常見的是還原沉淀法，首先把六價鉻離子用強還原劑還原為三價鉻離子，再用堿液將廢水中的鉻離子以Cr(OH)3沉淀的形式分離除去。此方法設(shè)備簡單、操作方便，但產(chǎn)生的污泥和廢渣較多，所用藥劑費用高，并且易產(chǎn)生二次污染[周青齡，桂雙林，吳菲.含鉻廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及展望.能源研究與管理，2010(2):29-33.]。更重要的是，目前的含鉻廢水處理方式僅僅將鉻離子以沉淀物形式分離，沒有對鉻資源進行高效利用，因此，發(fā)展對含鉻廢水中鉻的回收與高效利用方法具有極其重要的價值。由于人類社會對能源的需求日益增加，而傳統(tǒng)的能源如煤炭、石油等的存儲量有限，加之化石燃料在使用過程中對自然環(huán)境造成污染，近年來，包括太陽能、風能、地熱能等可再生與清潔能源的開發(fā)利用一直是研究熱點。其中對于太陽能的利用目前普遍集中于太陽能光伏電池，以及利用太陽能熱。但光伏電池的價格較化石燃料更高，而所產(chǎn)生的電能不易儲存，因此，近來人們開始利用太陽能生產(chǎn)清潔燃料，其中最簡單的途徑是利用太陽光分解水以產(chǎn)生氫氣。該過程無污染、成本低，并且氫氣具有很高的儲能密度，其燃燒后的產(chǎn)物為水，清潔且可以被重新利用。在光化學反應(yīng)過程中，太陽光使水分解為氫氣和氧氣。水的分解是一個非自發(fā)反應(yīng)，需要的吉布斯自由能為237kJ/mol，對于一個光電催化分解水系統(tǒng)，當陽光照射在光電極上時，光電極中的半導體產(chǎn)生的光生空穴可氧化水，析出氧氣，而光陰極中的半導體所產(chǎn)生的光生電子可還原水，析出氫氣。其中水的氧化反應(yīng)需要累積4個電荷并釋放4個質(zhì)子才能進行，因此是水分解反應(yīng)的瓶頸。為了提高水氧化反應(yīng)的效率，人們著重研究效率更高的光電極材料，常用的光電極材料有二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵等半導體。以非貴(過渡)金屬修飾半導體材料表面，增強其光電性能及穩(wěn)定性，是改性半導體光電極的重要方式，已有利用鈷、鎳、鐵等過渡金屬修飾半導體材料表面，提高水氧化反應(yīng)的動力學、提高其穩(wěn)定性的報道[DianeK.Zhong,SujungChoi,andDanielR.Gamelin.J.Am.Chem.Soc.,2011,133,18370-18377；KeSun,NamseokPark,ZhelinSun.EnergyEnviron.Sci.,2012,5,7872-7877；WilliamD.Chemelewski,Heung-ChanLee,Jung-FuLin.J.Am.Chem.Soc.,2014,136,2843-2850.]。但在對光電極改性研究中，以鍍鉻廢液獲得含鉻化合物修飾光電極并提高其性能的研究未有報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種在半導體基底上生長含鉻雙金屬堿式磷酸鹽及其制備方法，制備得到的光電極直接用于光電化學水氧化反應(yīng)。本發(fā)明提供的半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極，由含鉻雙金屬堿式磷酸鹽生長于半導體基底上構(gòu)成，含鉻雙金屬堿式磷酸鹽的化學式為：MaCrb(OH)c(PO4)d，其中M為Ni2+或Zn2+，a:b表示鎳或鋅離子與鉻離子的摩爾比為5-1:1，c表示氫氧根的摩爾數(shù)，d表示磷酸根的摩爾數(shù)，且(a+b):c＝1-0.5:1，(a+b):d＝3-4:1；半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極結(jié)構(gòu)為：含鉻雙金屬堿式磷酸鹽沉積于半導體表面。所述半導體基底為二氧化鈦或氧化鋅基底，其厚度為0.5～3μm，面積為1～10cm2。該半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極制備方法是：以含有鉻和鎳或鋅的可溶性混合鹽溶液為電解液，該電解液pH為4～5，與一般電鍍廠的含鉻廢水pH值相同，且Ni2+、Zn2+也是工廠排放的含鉻廢水中的常見金屬離子。將該電解液加入電解池中，以半導體基底作為工作電極，在室溫下電沉積，向工作電極施加恒定負電勢，溶液中的金屬離子與工作電極表面生成的氫氧根反應(yīng)，在半導體基底上生成含鉻雙金屬氫氧化物，并通過在磷酸鹽緩沖溶液中進行光電化學處理以及電化學處理，最終得到半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。該制備方法簡便，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)試劑無毒，適用于提高與改善半導體光電極的性能。該半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極的具體制備步驟如下：A.用可溶性鉻鹽或電鍍含鉻廢水與可溶性M鹽配制總金屬離子摩爾濃度為0.015～0.5mol/L的混合鹽溶液，其中鉻鹽與M鹽的摩爾比為1:5～1，再加入鉀鹽，其中鉀鹽與總金屬離子的摩爾比為5～15：1；所述可溶性鉻鹽指鉻酸鉀、鉻酸鈉中的一種；所述的電鍍含鉻廢液是取自電鍍車間的廢水并過濾去除了其中的固體雜質(zhì)，其中鉻含量為30～300mg/L；所述的可溶性M鹽是Ni2+、Zn2+的硝酸鹽、硫酸鹽中的一種，較優(yōu)的是其硝酸鹽；所述的鉀鹽指硝酸鉀、硫酸鉀中的一種。B.將步驟A的混合鹽溶液轉(zhuǎn)移至三電極電解池中，以半導體基底基底為工作電極，以Ag/AgCl為參比電極，鉑絲為對電極，電解池為單室或雙室電解池，所有電勢指相對于可逆氫電極的電勢；采用電化學工作站向工作電極施加-1.5～0V恒定負電勢，利用陰極還原法進行電沉積，電沉積時間為20～300秒；所述的半導體基底為TiO2或ZnO的納米棒基底，納米棒直徑為90～120nm，厚度為0.5～3μm，面積為1～10cm2；TiO2納米棒基底合成見文獻[BinLiuandErayS.Aydil.J.Am.Chem.Soc.,2009,131,3985-3990.]；ZnO納米棒基底合成見文獻[H.M.Chen,C.K.Chen,Y.Chang,C.Tsai,R.Liu,S.Hu,W.Chang,K.H.Chen.Angew.Chem.Int.Ed.,2010,49,5966-5969.]。C.將步驟B沉積后的TiO2或ZnO基底取出，用去離子水清洗，在60～80℃下干燥0.5～3小時，即得到半導體基底/含鉻雙金屬氫氧化物光電極；D.以C中得到的光電極為工作電極，Ag/AgCl為參比電極，鉑絲為對電極，電解液為0.1～1mol/L磷酸二氫鉀-磷酸氫二鉀緩沖溶液，pH＝6～8，電解池為單室或雙室電解池，利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為50～300mW/cm2，采用計時電流法，利用電化學工作站向工作電極施加0.5～2.0V外加電壓，時間為15～60分鐘，將反應(yīng)后的光電極用去離子水清洗，并在60～80℃下干燥0.5～3小時，得光電化學處理后的光電極；E.以D中所得到的處理后的光電極為工作電極，Ag/AgCl為參比電極，鉑絲為對電極，電解液為0.1～1mol/L的磷酸緩沖溶液，pH＝6～8，電解池為單室或雙室電解池，采用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2～1.8V，掃描速率為0.01～0.1V/s，掃5～10圈，取出該工作電極用去離子水清洗，并在60～80℃下干燥0.5～3小時，得半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。將上述制備的半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極直接用作光電催化水氧化反應(yīng)的催化電極，測試其催化性能，具體方法如下：在三電極構(gòu)型的電解池中進行，以半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極為工作電極，Ag/AgCl為參比電極，鉑絲為對電極，電解池為單室或雙室電解池；利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為100mW/cm2；利用電化學工作站(CHI660C)提供所施加外部電壓，電解液為pH＝7的磷酸鹽緩沖溶液，濃度為0.1mol/L；使用循環(huán)伏安法(CV)以及計時電流法(I-t)進行測試，其中循環(huán)伏安法的掃描速率為0.1V/s，計時電流曲線的測試時間為3小時。測試得到的電勢(EAg/AgCl)轉(zhuǎn)化為對可逆氫電極的電勢：ERHE＝EAg/AgCl+0.197+0.059×pH。對于該光電極，測得的水氧化光電流起始電勢為0.23～0.26V，在1.23V電勢下的水氧化光電流密度為0.95～0.99mA/cm2，用計時電流法研究光陽極的穩(wěn)定性，在3小時的光電催化水氧化反應(yīng)期間，光電流保持穩(wěn)定，沒有明顯下降。圖1是產(chǎn)品光電極的X-射線光電子能譜(XPS，ThermoVGESCALAB250型X射線光電子能譜儀)表征結(jié)果，圖1-(1)中鎳元素的873.8和856.4eV的擬合峰與Ni(II)的峰位置相對應(yīng)，875.5和858.1eV的擬合峰與Ni(III)的峰位置相對應(yīng)；圖1-(2)中鉻元素為577.6和587.3eV的峰位置與Cr(III)的氫氧化物峰位置相對應(yīng)；圖1-(3)中氧元素的O1s峰可擬合為530.1eV，531.1eV，531.9eV三個峰，分別對應(yīng)氧化物、氫氧化物、以及表面吸附水中的氧元素；圖1-(4)中磷元素的P2p峰位置為133.2eV，與磷酸鹽中的磷元素對應(yīng)。該XPS結(jié)果表明半導體上的沉積物為含鎳、鉻的堿式磷酸鹽。圖2是產(chǎn)品光電極的掃描電鏡(SEM，HitachiS4700型掃描電子顯微鏡)圖，結(jié)果顯示含鉻雙金屬堿式磷酸鹽沉積層均勻包覆在半導體基底的表面。本發(fā)明具有如下的顯著效果：(1)利用鍍鉻廢液為原料，沉積含鉻雙金屬堿式磷酸鹽，用以增強光電極材料的性能，既有效處理了重金屬污染物，不產(chǎn)生二次污染，又高效、高值利用污/廢金屬資源，鍍鉻廢液可以多次使用，具有工業(yè)化高值利用廢鉻資源的巨大潛力。(2)利用電化學與光電化學方法，以非貴金屬的含鉻堿式磷酸鹽修飾光電極，增強其性能，該方法成本低，操作簡單，可用于修飾各種光電極材料(如：二氧化鈦、氧化鋅、硅光伏電池板、GaAs光伏電池板)，適合于規(guī)模化、大批量、大面積處理。(3)含鉻雙金屬堿式磷酸鹽修飾的光電極用于太陽光驅(qū)動水分解的反應(yīng)性能顯著提高，穩(wěn)定性明顯增強。附圖說明圖1：為實施例1得到的半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極的XPS圖譜，其中(1)、(2)、(3)、(4)分別為鎳、鉻、氧、磷元素的XPS譜圖。圖2：為實施例1得到的半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極的SEM圖像。具體實施方式實施例1A.稱取六水硝酸鎳0.6543g，鉻酸鉀0.1456g，硝酸鉀3.033g溶解于100mL去離子水中配制成混合鹽溶液；B.將步驟A的混合鹽溶液轉(zhuǎn)移至單室電解池中，其中工作電極為面積為1cm2的TiO2基底，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl電極，連通電化學工作站，對工作電極施加-0.4V的電勢進行電沉積，沉積50秒；TiO2基底合成步驟為：使用丙酮：異丙醇：水＝1:1:1體積比的溶液超聲清洗FTO導電玻璃片，并自然晾干；用濃鹽酸與水按1:1體積比配制6mL鹽酸溶液，加入100μL鈦酸四正丁酯并攪拌均勻，將該溶液轉(zhuǎn)移至體積為20mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，放入1片F(xiàn)TO導電玻璃片，玻璃片的導電面向下斜倚在聚四氟乙烯內(nèi)襯壁上，在150℃下水熱反應(yīng)5小時，取出FTO導電玻璃片并用去離子水沖洗，在70℃下烘干1小時，得到生長在FTO導電玻璃片上的TiO2基底；C.沉積結(jié)束后取出工作電極，用去離子水充分洗滌，并在70℃烘箱中干燥0.5小時得新制的半導體基底/含鉻雙金屬氫氧化物光電極。D.以步驟C中新制的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解池同上，電解液為0.1mol/L的磷酸緩沖溶液(pH＝7)，利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為100mW/cm2，采用計時電流法，利用電化學工作站向工作電極施加0.6V外加電壓，時間為30分鐘，將光電化學處理后的光電極用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得光電化學處理后的光電極；E.以D中光電化學處理后的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解液、電解池同上，采用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.01V/s，掃描5圈，將該光電極反應(yīng)后用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。將得到的半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極的進行XPS表征，結(jié)果見圖1，其中(1)、(2)、(3)、(4)分別為鎳、鉻、氧、磷元素的XPS譜圖，測得Ni/Cr的摩爾比例為2.2/1，Ni/P的摩爾比例為2.4/1，P的原子百分含量為4.39％。圖2是將得到的光電極進行的掃描電鏡表征圖，結(jié)果顯示含鉻雙金屬堿式磷酸鹽沉積層均勻包覆在半導體基底的表面。性能評價：量取10mL0.1mol/L磷酸緩沖溶液(pH＝7)并轉(zhuǎn)移至電解池中，取所制半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極作為工作電極，以鉑絲電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，構(gòu)建三電極電解池。連通電化學工作站，選用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.1V/s，使用氙燈從工作電極正面照射，光強度為100mW/cm2，進行循環(huán)伏安掃描測試其光電流。評價結(jié)果：水氧化生成氧氣的光電流起始電勢為0.25V，在電勢為1.23V下的光電流密度為0.97mA/cm2。實施例2A.稱取六水硝酸鎳0.8724g，鉻酸鉀0.1942g，硝酸鉀4.044g溶解于100mL去離子水中配制成混合鹽溶液；B.將步驟A的混合鹽溶液轉(zhuǎn)移至單室電解池中，其中工作電極為面積為1.5cm2的TiO2基底，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl電極，連通電化學工作站，對工作電極施加-0.4V的電勢進行電沉積，沉積50秒，其中TiO2基底的制備步驟同實施例1；C.結(jié)束后取出工作電極，用去離子水充分洗滌，并在70℃烘箱中干燥0.5小時得新制的半導體基底/含鉻雙金屬氫氧化物光電極；D.以步驟C中新制的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解池同上，電解液為0.1mol/L的磷酸緩沖溶液(pH＝7)，利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為100mW/cm2，采用計時電流法，利用電化學工作站向工作電極施加0.9V外加電壓，時間為30分鐘，將光電化學處理后的光電極用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得光電化學處理后的光電極；E.以D中光電化學處理后的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解液、電解池同上，采用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.01V/s，掃描10圈，將該光電極反應(yīng)后用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。性能評價：量取10mL0.1mol/L磷酸緩沖溶液(pH＝7)并轉(zhuǎn)移至電解池中，取所制半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極作為工作電極，以鉑絲電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，構(gòu)建三電極電解池。連通電化學工作站，使用氙燈從工作電極正面照射，光強度為100mW/cm2，選用計時電流法，設(shè)定電勢為1.23V，時間為3小時，對半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極進行計時電流評價。評價結(jié)果：初始穩(wěn)定電流為0.95mA/cm2，結(jié)束時電流為0.92mA/cm2。實施例3A.稱取六水硝酸鋅0.6694g，鉻酸鉀0.1092g，硝酸鉀2.4264g溶解于100mL去離子水中配制成混合鹽溶液；B.將步驟A的混合鹽溶液轉(zhuǎn)移至單室電解池中，其中工作電極為面積為1.8cm2的TiO2基底，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl電極，連通電化學工作站，對工作電極施加-0.4V的電勢進行電沉積，沉積50秒，其中TiO2基底的制備步驟同實施例1；C.結(jié)束后取出工作電極，用去離子水充分洗滌，并在70℃烘箱中干燥1小時，得新制的半導體基底/含鉻雙金屬氫氧化物光電極；D.以步驟C中新制的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解池同上，電解液為0.1mol/L的磷酸緩沖溶液(pH＝7)，利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為100mW/cm2，采用計時電流法，利用電化學工作站向工作電極施加1.1V外加電壓，時間為20分鐘，將反應(yīng)后的光電極用去離子水清洗，并在70℃下干燥1小時，得光電化學處理后的光電極；E.以D中光電化學處理后的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解液、電解池同上，采用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.01V/s，掃描10圈，將該光電極反應(yīng)后用去離子水清洗，并在70℃下干燥1小時，得半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。性能評價：量取10mL0.1mol/L磷酸緩沖溶液(pH＝7)并轉(zhuǎn)移至電解池中，取所制半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極作為工作電極，以鉑絲電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，構(gòu)建三電極電解池。連通電化學工作站，使用氙燈從工作電極正面照射，光強度為100mW/cm2，選用計時電流法，設(shè)定電勢為1.23V，時間為3小時，對半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極進行計時電流評價。評價結(jié)果：初始穩(wěn)定電流為0.96mA/cm2，結(jié)束時電流為0.94mA/cm2。實施例4A.稱取六水硝酸鋅1.1900g，鉻酸鉀0.1942g，硝酸鉀5.055g溶解于100mL去離子水中配制成混合鹽溶液；B.將步驟A的混合鹽溶液轉(zhuǎn)移至單室電解池中，其中工作電極為面積為1.8cm2的ZnO基底，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl電極，連通電化學工作站，對工作電極施加-0.4V的電勢進行電沉積，沉積100秒；其中ZnO基底的制備步驟為：使用丙酮：異丙醇：水＝1:1:1體積比的溶液超聲清洗FTO導電玻璃片，并自然晾干；配制摩爾濃度為0.05mol/L的乙酸鋅的乙醇溶液100mL，將清洗后的FTO導電玻璃片浸入乙酸鋅溶液中20s，然后移出溶液，待溶液自然晾干后，將該玻璃片在300℃下褪火60分鐘，得到生長了ZnO晶種的FTO導電玻璃片；向摩爾濃度為0.05mol/L六次甲基四胺水溶液中加入乙酸鋅，其中乙酸鋅的摩爾濃度為0.05mol/L；將該溶液轉(zhuǎn)移至帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，放入1片生長了ZnO晶種的FTO導電玻璃片，玻璃片的導電面向下斜倚在聚四氟乙烯內(nèi)襯壁上，在100℃下水熱反應(yīng)24小時，取出FTO導電玻璃片并用去離子水沖洗，在70℃下烘干1小時，得到生長在FTO導電玻璃片上的ZnO基底；C.結(jié)束后取出工作電極，用去離子水充分洗滌，并在70℃烘箱中干燥0.5小時，得新制的半導體基底/含鉻雙金屬氫氧化物光電極；D.以步驟C中新制的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解池同上，電解液為0.1mol/L的磷酸緩沖溶液(pH＝7)，利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為100mW/cm2，采用計時電流法，利用電化學工作站向工作電極施加1.1V外加電壓，時間為40分鐘，將反應(yīng)后的光電極用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得光電化學處理后的光電極；E.以D中光電化學處理后的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解液、電解池同上，采用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.01V/s，掃描10圈，將該光電極反應(yīng)后用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。性能評價：量取10mL0.1mol/L磷酸緩沖溶液(pH＝7)并轉(zhuǎn)移至電解池中，取所制半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極作為工作電極，以鉑絲電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，構(gòu)建三電極電解池。連通電化學工作站，選用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.1V/s，使用氙燈從工作電極正面照射，光強度為100mW/cm2，進行循環(huán)伏安掃描測試其光電流。評價結(jié)果：水氧化生成氧氣的光電流起始電勢為0.25V，在電勢為1.23V下的光電流密度為0.96mA/cm2。實施例5A.將取自電鍍車間的含鉻廢水采用普通漏斗過濾法濾去其中的不溶固體物質(zhì),測得其總鉻含量為170mg/L，量取100mL于燒杯中，稱取六水硝酸鎳0.4755g，硝酸鉀1.9815g，溶解于含鉻廢水中配制成混合鹽溶液；B.將步驟A的混合鹽溶液轉(zhuǎn)移至單室電解池中，其中工作電極為面積為2cm2的ZnO基底，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl電極，連通電化學工作站，對工作電極施加-0.4V的電勢進行電沉積，沉積150秒，其中ZnO基底的制備步驟同實施例4；C.結(jié)束后取出工作電極，用去離子水充分洗滌，并在70℃烘箱中干燥0.5小時得新制的半導體基底/含鉻雙金屬氫氧化物光電極；D.以步驟C中新制的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解池同上，電解液為0.1mol/L的磷酸緩沖溶液(pH＝7)，利用氙燈光源照射光電極正面，光強度為120mW/cm2，采用計時電流法，利用電化學工作站向工作電極施加0.6V外加電壓，時間為30分鐘，將光電化學處理后的光電極用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得光電化學處理后的光電極；E.以D中光電化學處理后的光電極為工作電極，參比電極、對電極、電解液、電解池同上，采用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.01V/s，掃描8圈，將該光電極反應(yīng)后用去離子水清洗，并在70℃下干燥0.5小時，得半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極。性能評價：量取10mL0.1mol/L磷酸緩沖溶液(pH＝7)并轉(zhuǎn)移至電解池中，取所制半導體基底/含鉻雙金屬堿式磷酸鹽光電極作為工作電極，以鉑絲電極為對電極，Ag/AgCl電極為參比電極，構(gòu)建三電極電解池。連通電化學工作站，選用循環(huán)伏安法，設(shè)定掃描電勢范圍為0.2V～1.8V，掃描速率為0.1V/s，使用氙燈從工作電極正面照射，光強度為100mW/cm2，進行循環(huán)伏安掃描測試其光電流。評價結(jié)果：水氧化生成氧氣的光電流起始電勢為0.27V，在電勢為1.23V下的光電流密度為0.95mA/cm2。