CuWO 4 电子结构、光学特性及光电化学水分解性能研究

发布时间：2021-11-23 00:56

　　光电化学水分解（PEC）是一种十分有前景的将太阳能转化为氢能的方式。由于光电极材料的性质直接决定了整个光电化学水分解的效率,因此,对于光电极材料的选取尤为重要。CuWO4作为一种n型半导体,其合适的能带位置、理想带隙（～2.2 eV）和较高的理论光电流密度（10.7 mA/cm2）等优点,使得其被认为是一种十分有前景的光阳极材料。然而,目前所报道的光电流密度（0.3 mA/cm2）远低于其理论值,此外,关于CuWO4的电子结构（导带的轨道组成）尚存在很大争议。电子结构决定化学性质,基于此,本文研究了CuWO4的电子结构并揭示了CuWO4很低的本征光电流的原因,并通过负载助催化剂Co3O4改进CuWO4的光电化学性能。主要内容有:（1）采用旋涂法成功制备出高质量的CuWO4薄膜,将其作为光电阳极进行光电化学测试。通过优化合成条件,光电流密度可达到0.48 mA/cm2在+1.23 V vs RHE的电压下,是目前报道的最高的本征光电流密度。同时,我们利用XPS,XAS和DFT计算等手段对其电子结构进行表征,实验和理论计算的结果表明CuWO4的价带（VB）是由强杂化的O 2p6和Cu 3d... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?ＰＥＣ水分解示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＥＣ?ｗａｔｅｒ?Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??

图１．２?Ｕ）?ｎ型半导体与电解液接触前能带示意图；（ｂ）?ｎ型半导体与电解??

图２．１ＣｕＷ〇４薄膜合成示意图??


本文编号：3512790