氧化石墨烯在氧化锌衬底上的电化学还原及其光电性能
本文选题：氧化石墨烯-氧化锌复合膜 切入点：电化学还原 出处：《物理化学学报》2017年03期
【摘要】：采用阳极电泳法,在氧化锌(ZnO)衬底上沉积氧化石墨烯(GO)以形成GO-ZnO双层复合膜;采用阴极恒电位法,对复合膜上的GO进行还原。对不同还原时间的GO,通过X射线光电子能谱(XPS),傅里叶变换红外(FTIR)光谱,场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段对其结构变化进行表征,采用紫外-可见(UV-Vis)分光光度法和电化学测试手段对其能级演变进行考察,并对两者的对应关系进行了讨论。研究发现,当GO膜达到最大还原态后,随还原时间增加还会出现进一步的结构转变,并最终碎裂生成边缘羧基增多的小尺寸GO。GO能隙均减小至可见光范围,其能级位置及半导体极性也产生了不同的改变。由对复合膜的光电化学测试可见,除1800 s GO能级不再与ZnO匹配外,60 s到600 s GO-ZnO复合膜均可作为阳极光电极进行太阳光电转换。对光电性能差异的讨论则可得,GO膜碎裂造成叠层形貌向无序形貌的转变有利于光电转换性能的提升。
[Abstract]:GO-ZnO bilayer composite films were formed by anodic electrophoretic deposition of graphene oxide on zinc oxide (ZnO) substrates, and the reduction of go on the composite films by cathodic potentiostatic method.The structure changes of GO3 were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and field emission scanning electron microscopy (FESEM).The energy level evolution was investigated by UV-Visspectrophotometry and electrochemical measurement, and the corresponding relationship between them was discussed.It is found that when go films reach the maximum reduction state, further structural transformation will occur with the increase of reduction time, and the small GO.GO energy gap with the increase of carboxyl groups at the edge will eventually be reduced to the visible range.The position of energy level and the polarity of semiconductor have different changes.From the photochemical test of the composite film, it can be seen that the 1800 s go energy level is no longer matched with the ZnO, and 60 s to 600 s GO-ZnO composite film can be used as the anode photoelectrode for solar photovoltaic conversion.On the other hand, it can be concluded that the transition of stacking morphology to disordered morphology is beneficial to the improvement of optoelectronic conversion performance.
【作者单位】： 同济大学材料科学与工程学院;先进土木工程材料教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51172162)资助项目~~
【分类号】：O646
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本文编号：1717069
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