研究目的
研究具有可控直径的等离子体铜修饰二氧化钛光电极在太阳能制氢中的应用。
研究成果
铜纳米颗粒的沉积可降低电子转移阻抗和电子-空穴对的复合速率，有利于提高光电流密度和产氢速率。制备的Cu/TNTAs在2小时光照期间产氢速率保持稳定。此外，等离子体铜的表面等离激元效应与银纳米颗粒相当，且Cu/TNTAs的光电化学性能与产氢性能与Ag/TNTAs相似。
研究不足
该研究聚焦于等离激元铜在光电化学（PEC）体系中的应用，但铜纳米颗粒在空气中的稳定性及其氧化问题是潜在的优化方向。
1：实验设计与方法选择：
采用脉冲电化学沉积法将直径可控的铜纳米颗粒（Cu NPs）负载于二氧化钛纳米管阵列（TNTAs）上。
2：样品选择与数据来源：
二氧化钛纳米管阵列通过阳极氧化法制备。
3：实验设备与材料清单：
场发射扫描电子显微镜（SEM，日立S4800）、能谱仪（EDS）、紫外-可见分光光度计（Avantes，Avaspec-2048L-USB2）、荧光分光光度计（PL，日立F-7000）、电化学工作站（Autolab PGSTAT302 N，瑞士）、太阳光模拟器（91160，Newport）。
4：0）、能谱仪（EDS）、紫外-可见分光光度计（Avantes，Avaspec-2048L-USB2）、荧光分光光度计（PL，日立F-7000）、电化学工作站（Autolab PGSTAT302 N，瑞士）、太阳光模拟器（91160，Newport）。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：铜纳米颗粒的负载在三电极体系下完成，脉冲电流为-15 mA（导通时间0.1秒，关断时间0.3秒），沉积周期固定为不同数值。
5：1秒，关断时间3秒），沉积周期固定为不同数值。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：光电化学测试在三电极体系中进行，产氢活性通过气相色谱仪在线检测。
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Field-emission scanning electron microscope
S4800
Hitachi
Observing the surface morphologies of the samples
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UV-Vis spectrophotometer
Avaspec-2048L-USB2
Avantes
Obtaining the UV-Vis diffuse reflection spectra of samples
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Fluorescence spectrophotometer
F-7000
Hitachi
Monitoring photoluminescence spectra
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Electrochemical workstation
PGSTAT302 N
Autolab
Recording and collecting data
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Energy dispersive X-ray spectrometer
Analyzing the elements of the samples
-
Solar simulator
91160
Newport
Used as light source
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