研究目的
研究BiVO4的敏化效应以及TiO2/BiVO4异质结中可见光诱导产生的高还原性电子,以探索其在可见光下光催化水分解中的潜在应用。
研究成果
TiO2/BiVO4异质结能在可见光下产生高还原性电子,展现出光催化水分解的应用潜力。这种反直觉的电子从BiVO4向TiO2转移的机制,是由异质结处的能带排列所促成的。
研究不足
该研究的局限性在于:TiO2与BiVO4之间需要紧密接触才能实现高效电子转移,且两种材料导带间的能级差可能会限制电子转移效率。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过制备和光电化学表征TiO2/BiVO4异质结电极,探究其在可见光下的光催化水分解能力。
2:样品选择与数据来源:
样品包括通过旋涂法制备的TiO2、BiVO4及TiO2/BiVO4异质结薄膜,采用紫外-可见吸收光谱、X射线粉末衍射和扫描电子显微镜进行表征。
3:BiVO4及TiO2/BiVO4异质结薄膜,采用紫外-可见吸收光谱、X射线粉末衍射和扫描电子显微镜进行表征。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:使用设备包括Jasco V-670分光光度计、Philips PW1820 X射线粉末衍射仪、LEO 1430扫描电子显微镜及Oriel太阳光模拟器;材料包括二异丙氧基钛双(乙酰丙酮)合物、偏钒酸铵、五水合硝酸铋等。
4:实验步骤与操作流程:
薄膜在氮气氛围下制备,测试其光学与结构特性,并评估可见光下的光电化学性能及甲基紫精的光催化还原效率。
5:数据分析方法:
通过比较材料的光电流密度、入射光子-电流转换效率及光催化还原效率进行分析。
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Jasco V-670 spectrophotometer
V-670
Jasco
Recording UV-visible absorption spectra
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LEO 1430 SEM
1430
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Obtaining images showing the morphology and the cross section of the electrodes
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Philips PW1820
PW1820
Philips
X-ray powder diffraction analysis
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Oriel solar simulator
81172
Oriel
Providing AM 1.5 G simulated solar illumination
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