研究目的
研究NH2-MIL-125与银纳米颗粒之间的协同效应以提升光电化学水分解性能。
研究成果
Ag/NH2-MIL-125/TiO2复合光阳极由于NH2-MIL-125与银纳米颗粒之间的协同效应,显著提升了光电化学水分解性能,该效应改善了光吸收、电荷分离及整体导电性。该研究为利用金属有机框架和等离子体纳米颗粒构建高效光阳极提供了新方法。
研究不足
该研究未讨论合成过程的可扩展性,也未评估Ag/NH2-MIL-125/TiO2光阳极在持续运行超过3小时后的长期稳定性。此外,未涉及使用贵金属银纳米颗粒的成本影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过水热法制备TiO2纳米棒,随后采用二次水热法在其表面修饰NH2-MIL-125薄膜,最后在温和条件下通过浸渍法原位植入Ag纳米颗粒至NH2-MIL-125/TiO2复合结构中。
2:样品选择与数据来源:
TiO2纳米棒生长于氟掺杂氧化锡(FTO)基底上,NH2-MIL-125生长于TiO2纳米棒表面,Ag纳米颗粒沉积于NH2-MIL-125/TiO2复合层。
3:实验设备与材料清单:
场发射扫描电子显微镜(FESEM,日立S-4800)、透射电子显微镜(TEM,Tecnai G2 F20 S-Twin)、X射线衍射仪(XRD,布鲁克D8 ADVANCE)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR,Nexus 470)、X射线光电子能谱仪(XPS,VG)、紫外-可见漫反射光谱仪(DRS,UV-2550分光光度计)。
4:0)、透射电子显微镜(TEM,Tecnai G2 F20 S-Twin)、X射线衍射仪(XRD,布鲁克D8 ADVANCE)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR,Nexus 470)、X射线光电子能谱仪(XPS,VG)、紫外-可见漫反射光谱仪(DRS,UV-2550分光光度计)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:严格遵循TiO2、NH2-MIL-125/TiO2及Ag/NH2-MIL-125/TiO2的制备流程,包括水热反应、退火处理及原位还原过程。
5:NH2-MIL-125/TiO2及Ag/NH2-MIL-125/TiO2的制备流程,包括水热反应、退火处理及原位还原过程。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过线性扫描伏安法(LSV)、入射光子-电子转换效率(IPCE)测试、电化学阻抗谱(PEIS)及Mott-Schottky测试分析光电极性能。
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Transmission electron microscopy
Tecnai G2 F20 S-Twin
FEI Co.
Observation of lattice
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X-ray diffraction
Bruker D8 ADVANCE
Bruker
Investigation of crystalline phases of samples
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Nexus 470
Thermo Electron Corporation
Detection of functional groups
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UV-vis spectrophotometer
UV-2550
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Field-emission scanning electron microscope
Hitachi S-4800
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Characterization of morphology of samples
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VG, Physical Electrons Quantum 2000 Scanning Esca Microprob
VG
Investigation of chemical composition and valence state of samples
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