研究目的
通过在黑硅表面引入硫化钼(MoSx)量子点,开发一种新型光电电极以增强光电化学析氢性能。
研究成果
MoSx/bSi异质结构光阴极在析氢反应中展现出优异的光电化学性能,这归因于bSi的高效光捕获能力和MoSx量子点的催化活性。该研究为开发硅基光电化学器件提供了新方法。
研究不足
该研究未探讨MoSx/bSi光阴极在8小时后的长期稳定性,也未讨论合成工艺的可扩展性及所用材料的成本效益。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过金属辅助化学刻蚀法(MACE)合成黑硅(bSi),并采用水热法结合超声处理制备MoSx量子点(QDs),随后通过滴涂技术将MoSx QDs沉积于bSi表面。
2:样品选择与数据来源:
以p型单面抛光(100)硅片为基底,采用XRD、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光光度计及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行样品表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括衍射仪(D/MAX2500V)、场发射扫描电镜(SU8020)、透射电镜(JEM-2100F)、X射线光电子能谱仪(ESCALAB 250)、紫外-可见分光光度计(UV-3600)及电感耦合等离子体质谱仪(7500)。材料包含Na2MoO4·H2O、H4SiO4(W3O9)4、CH3CSNH2及NMP。
4:0)、透射电镜(JEM-2100F)、X射线光电子能谱仪(ESCALAB 250)、紫外-可见分光光度计(UV-3600)及电感耦合等离子体质谱仪(7500)。材料包含Na2MoO4·H2O、H4SiO4(W3O9)CH3CSNH2及NMP。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过硅片清洗、硝酸银溶液刻蚀及银枝晶去除制备bSi;水热法合成MoSx QDs后经滴涂沉积于bSi;采用三电极体系在模拟太阳光下评估光电化学性能。
5:数据分析方法:
通过线性扫描伏安法、电化学阻抗谱(EIS)、莫特-肖特基测试及氢气析出速率的气相色谱分析评估光电化学性能。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
D/MAX2500V
Characterization of crystal structure
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Field-scanning electron microscopy
SU8020
Morphology analysis
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Transmission electron microscope
JEM-2100F
Microstructure characterization
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X-ray photoelectron spectrometer
ESCALAB 250
Chemical state analysis
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UV-vis spectrophotometer
UV-3600
Absorption spectra analysis
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Mass spectrometer
ICP-MS 7500
Element content analysis
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