研究目的
设计并制备一种新型异质结构光阴极,通过增强电子转移和催化性能来实现高效光电化学水分解。
研究成果
Cu2O/C/NiCoB-GO异质结构光阴极展现出增强的光电化学析氢性能,在相对于可逆氢电极0 V电位下光电流密度达到-2.9 mA/cm2且稳定性提升。碳膜促进了更快的电子转移,非晶态NiCoB-GO催化剂提供了高效的析氢活性。该工作为太阳能转换应用提供了一种新策略。
研究不足
光阴极的稳定性有待提高,法拉第效率为89.8%,这是由Cu2O腐蚀所致。该方法可能存在规?;侍猓て谛阅芑剐杞徊接呕?。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用电沉积法制备Cu2O、化学气相沉积(CVD)法制备碳膜、溶液法制备NiCoB-GO催化剂,构建Cu2O/碳膜/NiCoB-GO异质结构光阴极。使用飞秒瞬态吸收光谱研究载流子动力学。
2:2O、化学气相沉积(CVD)法制备碳膜、溶液法制备NiCoB-GO催化剂,构建Cu2O/碳膜/NiCoB-GO异质结构光阴极。使用飞秒瞬态吸收光谱研究载流子动力学。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:样品包括FTO玻璃上的Cu2O薄膜、碳包覆Cu2O及NiCoB-GO催化剂。数据通过SEM、TEM、XRD、XPS和电化学测量等表征技术获取。
3:实验设备与材料清单:
设备包括场发射扫描电子显微镜(SIRON-100)、透射电子显微镜(Tecnai G2 F20 S-TWIN)、X射线光电子能谱仪(Escalab 250Xi)、X射线衍射仪(X'Pert PRO)、飞秒瞬态吸收光谱装置(Yb:KGW激光器、NOPA)和电化学工作站(Bio-Logic VSP)。材料包含FTO玻璃、硫酸铜、乳酸、葡萄糖、硝酸镍、硝酸钴、硼氢化钠、氧化石墨烯及国药集团等供应商提供的各类化学品。
4:0)、透射电子显微镜(Tecnai G2 F20 S-TWIN)、X射线光电子能谱仪(Escalab 250Xi)、X射线衍射仪(X'Pert PRO)、飞秒瞬态吸收光谱装置(Yb:
4. 实验流程与操作步骤:在FTO上电沉积Cu2O;通过葡萄糖CVD法沉积碳膜;将金属盐在GO存在下用NaBH4还原合成NiCoB-GO后旋涂于Cu2O/C表面。在三电极体系中采用特定电解液和光源进行表征与光电化学测量。
5:实验流程与操作步骤:
5. 数据分析方法:采用EIS分析电荷转移电阻,Mott-Schottky曲线获取平带电位与载流子密度,瞬态吸收衰减测定载流子寿命。必要时进行统计拟合。
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