研究目的
通过制备三维Bi2MoO6/TiO2阵列异质结光阳极并修饰磷酸钴助催化剂来研究光电化学(PEC)性能的增强。
研究成果
制备的Bi2MoO6/TiO2异质结光阳极因光吸收范围扩大和电荷分离效率提升而表现出增强的PEC性能。进一步修饰Co-Pi助催化剂后显著提高了光电流密度,显示出其在高效太阳能水分解应用中的潜力。
研究不足
该研究聚焦于通过异质结构建和助催化剂改性来提升PEC性能,但未深入探究实际工况下的长期稳定性及制备工艺的可扩展性。
1:实验设计与方法选择
本研究通过水热和溶剂热法制备三维Bi2MoO6/TiO2阵列异质结光阳极,随后采用光辅助电沉积法修饰磷酸钴助催化剂。
2:样品选择与数据来源
在FTO基底上合成TiO2纳米棒(NRs),并将Bi2MoO6纳米片(NSs)负载于TiO2 NRs表面形成异质结构,最后在Bi2MoO6/TiO2异质结表面沉积磷酸钴(Co-Pi)。
3:实验设备与材料清单
X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计、电化学分析仪(CHI-660E)、AM1.5G太阳光模拟器、光度计(Newport 840-C,美国)。
4:实验流程与操作步骤
通过水热反应制备TiO2 NRs阵列,继而采用溶剂热法负载Bi2MoO6 NSs,最后通过光辅助电沉积加载Co-Pi助催化剂。采用XRD、XPS、SEM和紫外-可见光谱对样品进行表征,在AM1.5G光照下用电化学分析仪测量PEC性能。
5:数据分析方法
通过线性扫描伏安法(LSV)、电流-时间曲线(I-t)、入射光子-电流转换效率(IPCE)测试及电化学阻抗谱(EIS)分析光电化学性能。
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获取完整内容-
Scanning electron microscope
Nova NanoSEM 230
FEI Co
Examining the morphologies of samples
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UV–vis spectrophotometer
UV-2550
Shimadzu
Obtaining UV–vis spectra
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X-ray diffractometer
Cu Kα=radiation (λ = 0.154178 nm)
Recording the crystallographic phase of samples
-
X-ray photoelectron spectrometer
ESCALAB 250
Collecting XPS measurements
-
Electrochemical analyzer
CHI-660E
Shanghai Chenhua
Measuring photoelectrochemical properties
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AM1.5 G sunlight simulator
oriel 92251A-1000
Used as a light source for measurements
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Photometer
840-C
Newport
Measuring the incident light intensity
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