氧化鎘/硫化鎘納米棒陣列的合成及光電化學(xué)制氫性能研究

2萬(wàn)字 44頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)



摘要：光電化學(xué)（PEC）分解水制氫被視為未來(lái)生產(chǎn)綠色能源的最實(shí)用方法之一。光電化學(xué)分解水的關(guān)鍵是制備合適的光陽(yáng)極材料。CdO具有2.2 eV直接帶隙和分解水有利的能帶邊緣位置，成為制作可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)的光陽(yáng)極和光催化劑的候選材料。但是，材料內(nèi)光生載流子的快速?gòu)?fù)合嚴(yán)重影響了其在光陽(yáng)極和光催化劑方面的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用。開(kāi)發(fā)具有非常大有效面積的CdO納米結(jié)構(gòu)電極和與CdS形成異質(zhì)結(jié)能顯著提高CdO光電化學(xué)分解水性能和穩(wěn)定性。本文首先綜述了TiO2、ZnO等常見(jiàn)半導(dǎo)體光陽(yáng)極材料的研究進(jìn)展，然后采用電沉積法和陰離子交換法在FTO玻璃基底上生長(zhǎng)納米棒狀結(jié)構(gòu)的CdO和CdO/CdS薄膜，同時(shí)改變CdS在CdO/CdS薄膜中的含量以調(diào)控CdO/CdS薄膜材料的帶隙。接著通過(guò)XRD、TEM、XPS等手段對(duì)所制備的試樣進(jìn)行表征，用UV-vis DRS實(shí)驗(yàn)、光電化學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)和光催化降解有機(jī)污染物實(shí)驗(yàn)分別評(píng)定了樣品的可見(jiàn)光吸收性能、光電化學(xué)性能和催化降解性能。與CdO納米棒狀薄膜相比，異質(zhì)結(jié)構(gòu)的CdO/CdS的納米棒有助于光激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)迅速分離，減少載流子復(fù)合的幾率，因而具有增強(qiáng)的光電化學(xué)性能和光催化性能。

關(guān)鍵詞：光電化學(xué)制氫 氧化鎘 硫化鎘 電化學(xué)沉積 納米結(jié)構(gòu) 異質(zhì)結(jié)