研究目的
理解Ti4+掺杂Fe2O3光阳极在酸处理前后的微观电荷分离过程，并阐明酸处理对表面态和PEC性能的影响。
研究成果
酸处理钝化了掺钛赤铁矿光阳极的表面态，从而改善了电荷分离、减少了复合、增强了光电压，并提高了析氧反应的光电化学性能。这为设计高效光电极提供了见解。
研究不足
本研究仅限于掺钛赤铁矿和乙酸处理，未探索其他掺杂剂或酸。其机理特定于实验条件，可能不适用于所有氧化物半导体。潜在优化方向包括改变处理参数及探索其他表面钝化方法。
1：实验设计与方法选择：
研究通过水热合成法制备钛掺杂赤铁矿纳米棒阵列，随后进行醋酸酸处理。表征手段包括扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV-vis)、表面光电压瞬态(SPV)、功函数测量及多种光电化学(PEC)测试，用于分析电荷分离与表面态特性。
2：样本选择与数据来源：
样本为FTO基底上的Ti-Fe2O3纳米棒阵列（含/不含酸处理）。数据来自实验室使用合成材料进行的实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包含SU8020扫描电镜、高分辨透射电镜、理学D/Max-2550 X射线衍射仪、赛默飞世尔Escalab 250Xi X射线光电子能谱仪、岛津UV-3600分光光度计、自制SPV与瞬态系统、开尔文探针(SKP 5050)、CHI 660e电化学分析仪、氙灯、单色仪及示波器。材料包括六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硝酸钠(NaNO3)、四氯化钛(TiCl4)、醋酸、FTO玻璃及氢氧化钾(KOH)电解液。
4：0)、CHI 660e电化学分析仪、氙灯、单色仪及示波器。材料包括六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)、硝酸钠(NaNO3)、四氯化钛(TiCl4)、醋酸、FTO玻璃及氢氧化钾(KOH)电解液。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：100°C下水热合成Ti-Fe2O3纳米棒4小时，550°C退火2小时，醋酸酸处理5分钟，干燥后450°C退火30分钟。在1 M KOH电解液中采用三电极体系进行AM 1.5G光照下的光电化学测试。
5：5G光照下的光电化学测试。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过计算入射光子-电流转换效率(IPCE)、光吸收效率(LHE)、注入效率、莫特-肖特基曲线、电化学阻抗谱(EIS)拟合，并运用锁相放大器与示波器等标准公式及软件工具对光电流尖峰进行积分分析。
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