研究目的
研究石墨/卷曲氧化石墨烯/碳纳米管（G/R-GO/CNT）光电极在利用汽车尾气溶液进行水分解以制取氢气和氧气方面的应用。
研究成果
G/R-GO/CNT光电极在汽车尾气溶液中展现出高效的水分解性能，在光照条件下电流密度显著提升。该光电极具有良好的稳定性，在470纳米波长下表现出8.4%的显著IPCE值。这项研究为利用碳基纳米材料进行光催化水分解提供了一种具有前景的方法。
研究不足
该研究聚焦于人工光照下的光电化学性能，未探究其在自然阳光下的效率。对于光电极在工业应用中的长期稳定性和可扩展性，也未进行深入研究。
1：实验设计与方法选择
本研究采用改进的Hummer法、浸渍涂布法和化学气相沉积(CVD)技术相结合的方法制备G/R-GO/CNT光电极。
2：样品选择与数据来源
以石墨粉、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNTs)为主要原料，使用汽车尾气溶液作为水分解实验的电解液。
3：实验设备与材料清单
石墨(德国VEB Laborchemie Apolda)、浓硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(美国Sigma-Aldrich)、氢氧化钠(NaOH)、丙酮、商用乙烯气体(C2H4)、过氧化氢(H2O2)、高锰酸钾(KMnO4)(埃及Adwic公司)、场发射扫描电子显微镜(ZEISS SUPRA 55 VP，Gemini柱)、X射线衍射仪(PANalytical X'Pert Pro，荷兰)、双光束分光光度计(珀金埃尔默，Lamba 950)、显微拉曼光谱仪(德国布鲁克)。
4：实验步骤与操作流程
1. 采用改进Hummer法制备还原氧化石墨烯(R-GO)；2. 使用浸渍涂布法将R-GO包覆在石墨电极上；3. 通过CVD技术在G/R-GO电极上制备碳纳米管；4. 运用XRD、FESEM、HRTEM和拉曼分析对制备材料进行表征；5. 在人工光照条件下使用G/R-GO/CNT电极进行光电化学水分解实验。
5：数据分析方法
采用Tauc方程计算光学带隙，基于电流密度和入射光子-电流转换效率(IPCE)评估光电化学性能，运用阿伦尼乌斯方程和艾林方程计算热力学参数。
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获取完整内容-
Field Emission Scanning Electron Microscope
ZEISS SUPRA 55 VP, Gemini Column
ZEISS
Used for morphological analysis of the prepared nanomaterials.
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X-ray Diffractometer
PANalytical X'Pert Pro
PANalytical
Used to examine the crystal structure of the R-GO and CNT.
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Double Beam Spectrophotometer
Lamba 950
PerkinElmer
Used to measure optical properties of the prepared materials.
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Graphite
VEB Laborchemie Apolda
Used as a base material for the photoelectrode.
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Micro Raman Spectroscopy
Bruker
Used for Raman measurements of the prepared materials.
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