WO 3 /BiVO 4 复合光阳极光催化分解水性能研究
发布时间：2021-01-07 04:28
利用太阳能来驱动水分解制取氢气是缓解目前能源危机的一种有效手段,水分解包括水氧化和还原水两部分,其中水氧化部分成为目前研究瓶颈。因此人们寻找合适的半导体材料来构建光阳极进行水氧化,如何来提高水氧化部分的效率正是当前人们研究的热潮。早期多采用TiO2为主,但是其禁带宽度太窄,对太阳光利用率过低,但是TiO2半导体具有比较明显的缺陷,其禁带宽度较宽在3.2 ev左右,在太阳能光谱中只能对紫外区域光响应,对太阳光利用率过低,量子效率低,光生载流子复合几率大。因此本论文中设计了以WO3作为电子导体,BiVO4作为吸光层的异质结构,拓宽了光阳极的光谱响应范围,提高了光阳极内部的光生电荷分离效率。为进一步加快光阳极表面水氧化反应速率,采用CoOx作为水氧化催化剂修饰异质结,构建了复合光阳极,以磷酸缓冲溶液（p H=6.84）为电解液,Ag/Ag Cl当做参比电极,与Pt电极组成PEC。通过可见光照射下,WO3/BiVO4异质结产生电子和空穴对达到...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同温度的WO3纳米线阵列J-V图像
图 1-2 WO3纳米片阵列薄膜在不同温度下的 J-V 曲线[17]水氧化催化剂 Co-Pi 作为助催化剂修饰后达到了更稳定的光A/cm2，在 400 nm 条件下其入射单色光光电转换效率(IPC如图 1-3 所示其加入 Co-Pi 修饰后的 J-V 曲线。
4图 1-3 WO3纳米片阵列薄膜在 Co-Pi 修饰下的 J-V 曲线[17] WO3有许多优异的光电性能，但是其导带位置的还原电位原电位低，使得它起始电位较低。另外 WO3的 2.7 eV 左了其只有 4.7 %的理论 STH 转换效率，因此，开发导带能合于水分解反应，并且在可见光区具有更宽范围光谱响应化分解水领域的研究热点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水滑石纳米片阵列/多孔BiVO4复合光阳极用于高效光电催化分解水（英文）[J]. 黄义,于一夫,信雅妮,孟楠楠,余玉,张兵. Science China Materials. 2017(03)
[2]水氧化催化剂的研究进展[J]. 施华韵,鲁统部. 科学通报. 2014(17)
[3]第一过渡系列金属元素单核水氧化催化剂的最新进展[J]. 张宗尧,郑坤毅,曹睿. 中国科学:化学. 2014(02)
本文编号：2961912
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同温度的WO3纳米线阵列J-V图像
图 1-2 WO3纳米片阵列薄膜在不同温度下的 J-V 曲线[17]水氧化催化剂 Co-Pi 作为助催化剂修饰后达到了更稳定的光A/cm2，在 400 nm 条件下其入射单色光光电转换效率(IPC如图 1-3 所示其加入 Co-Pi 修饰后的 J-V 曲线。
4图 1-3 WO3纳米片阵列薄膜在 Co-Pi 修饰下的 J-V 曲线[17] WO3有许多优异的光电性能，但是其导带位置的还原电位原电位低，使得它起始电位较低。另外 WO3的 2.7 eV 左了其只有 4.7 %的理论 STH 转换效率，因此，开发导带能合于水分解反应，并且在可见光区具有更宽范围光谱响应化分解水领域的研究热点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水滑石纳米片阵列/多孔BiVO4复合光阳极用于高效光电催化分解水（英文）[J]. 黄义,于一夫,信雅妮,孟楠楠,余玉,张兵. Science China Materials. 2017(03)
[2]水氧化催化剂的研究进展[J]. 施华韵,鲁统部. 科学通报. 2014(17)
[3]第一过渡系列金属元素单核水氧化催化剂的最新进展[J]. 张宗尧,郑坤毅,曹睿. 中国科学:化学. 2014(02)
本文编号：2961912
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