快速退火对氧化铁中掺杂钛的激活效应及其光电化学水分解性能影响的研究
发布时间：2021-10-01 22:52
光电化学分解水体系是提供新型清洁能源的一条重要途径。掺杂的窄带隙半导体光阳极既具有较高的太阳光利用率,又能获得较好的电荷传输特性。但掺杂的有效性问题一直是制约光阳极光电化学性能的重要因素。高温退火可以使杂质原子发生更有效的替位,但是长时间的高温退火会对衬底造成破坏。针对以上问题,本文以钛掺杂氧化铁（Ti:Fe2O3）作为光阳极,进行高温快速退火处理,研究了高温快速退火对掺杂Ti原子的激活作用以及对Ti:Fe2O3光阳极的光电化学分解水性能的提升作用。具体研究内容如下:1.采用不同浓度（0%-10 a.t.%）的钛掺杂氧化铁（Ti:Fe2O3）作为光阳极,分别进行传统马弗炉500℃与高温快速退火炉700℃退火处理。测试结果表明,与传统退火方法相比,高温快速退火更加有效地激活了Fe2O3光阳极中掺杂的Ti,使Ti更有效地替位掺杂到Fe2O3晶格中:显著提高了载流子浓度、电导...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的光电化学水分解装置示意图
东北师范大学硕士学位论文向移动，发生氧化反应，产生氧气。同样地，对于 p 型半导体/电解质溶液接触时产生一个向下的带弯和一个向内的内建电场(Ein)[9]，电子会在内建电场的作用下液中移动，发生还原反应，产生氢气。 常用的光阳极材料在光电化学水分解过程中，光阳极的四电子转移析氧反应是限制 PEC 水分解效键步骤，因此开发高效的光阳极至关重要。图 1.2 显示了代表性的光阳极材料的其导、价带位置[10]。
(1.9-2.2 eV)以及低成本、环保等。2O3光阳极的研究现状e2O3光阳极的基本性质.2.2 节中我们已经介绍了多种优秀的光阳极材料，其中氧化铁由于其自身前研究热门的光阳极材料之一，下面我们主要从晶体结构、光学性质和能面对氧化铁的基本性质进行介绍。结构种晶态氧化铁多形体中，α-Fe2O3 是最稳定、用途最广泛的一种，可以形构。α-Fe2O3 属于斜方六面体晶系，与刚玉(α-Al2O3)是相同结构。氧化铁图 1.3 所示，O2-阴离子沿[001]c 轴方向排列成六方密排格子；Fe3+阳离子)面组成的八面体的三分之二，形成了 Fe2O9二聚体。每一对相邻的 Fe2O共享一个面，而这些二聚体沿着ｃ轴形成链状结构[27,28]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定高效α-Fe2O3光电化学水分解——合理的材料设计和载流子动力学[J]. 谢佳乐,杨萍萍,李长明. 材料导报. 2018(07)
本文编号：3417490
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的光电化学水分解装置示意图
东北师范大学硕士学位论文向移动，发生氧化反应，产生氧气。同样地，对于 p 型半导体/电解质溶液接触时产生一个向下的带弯和一个向内的内建电场(Ein)[9]，电子会在内建电场的作用下液中移动，发生还原反应，产生氢气。 常用的光阳极材料在光电化学水分解过程中，光阳极的四电子转移析氧反应是限制 PEC 水分解效键步骤，因此开发高效的光阳极至关重要。图 1.2 显示了代表性的光阳极材料的其导、价带位置[10]。
(1.9-2.2 eV)以及低成本、环保等。2O3光阳极的研究现状e2O3光阳极的基本性质.2.2 节中我们已经介绍了多种优秀的光阳极材料，其中氧化铁由于其自身前研究热门的光阳极材料之一，下面我们主要从晶体结构、光学性质和能面对氧化铁的基本性质进行介绍。结构种晶态氧化铁多形体中，α-Fe2O3 是最稳定、用途最广泛的一种，可以形构。α-Fe2O3 属于斜方六面体晶系，与刚玉(α-Al2O3)是相同结构。氧化铁图 1.3 所示，O2-阴离子沿[001]c 轴方向排列成六方密排格子；Fe3+阳离子)面组成的八面体的三分之二，形成了 Fe2O9二聚体。每一对相邻的 Fe2O共享一个面，而这些二聚体沿着ｃ轴形成链状结构[27,28]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]稳定高效α-Fe2O3光电化学水分解——合理的材料设计和载流子动力学[J]. 谢佳乐,杨萍萍,李长明. 材料导报. 2018(07)
本文编号：3417490
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3417490.html
