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

2萬字 44頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)



摘要：光電化學(xué)（PEC）分解水制氫被視為未來生產(chǎn)綠色能源的最實用方法之一。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，成為制作可見光驅(qū)動的光陽極和光催化劑的候選材料。但是，材料內(nèi)光生載流子的快速復(fù)合嚴(yán)重影響了其在光陽極和光催化劑方面的現(xiàn)實運用。開發(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等常見半導(dǎo)體光陽極材料的研究進展，然后采用電沉積法和陰離子交換法在FTO玻璃基底上生長納米棒狀結(jié)構(gòu)的CdO和CdO/CdS薄膜，同時改變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XRD、TEM、XPS等手段對所制備的試樣進行表征，用UV-vis DRS實驗、光電化學(xué)性能測試實驗和光催化降解有機污染物實驗分別評定了樣品的可見光吸收性能、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-空穴對迅速分離，減少載流子復(fù)合的幾率，因而具有增強的光電化學(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)