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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 负载于价带调控金属氧化物光催化剂AgTaO<sub>3</sub>上的Rh<sub>0.5</sub>Cr<sub>1.5</sub>O<sub>3</sub>实现太阳能驱动水分解

    摘要： 研究了价带调控光催化剂AgTaO3（带隙3.4 eV）的水分解性能提升。助催化剂筛选表明，Rh0.5Cr1.5O3助催化剂在化学计量比水分解制氢氧方面比Cr2O3、RuO2、NiO和Pt高效得多。Rh0.5Cr1.5O3助催化剂的最佳负载量为0.2 wt%。优化后的Rh0.5Cr1.5O3(0.2 wt%)/AgTaO3光催化剂在340 nm处的表观量子产率(AQY)达到约40%。在模拟太阳光照射下，该催化剂的光催化水分解太阳能制氢效率(STH)为0.13%。常压室温条件下可直观观察到该催化剂进行太阳能水分解时产生的气体气泡。

    关键词： Rh0.5Cr1.5O3助催化剂、价带调控光催化剂、太阳能水分解、表观量子产率、AgTaO3、太阳能制氢效率

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 氧氮化物薄膜与颗?；庋艏汗獾缁裟芩纸獾亩员妊芯?

    摘要： 半导体光催化剂辅助的太阳能水分解制氢技术作为清洁可持续能源载体，正吸引全球日益增长的研究兴趣?；谄涔庋Ш偷缪匦?，多种氧氮化物材料在制备高效太阳能水分解光催化剂方面展现出巨大潜力。本研究采用三种不同氧氮化物材料，对颗粒基与薄膜基光催化剂进行了对比研究。光电化学活性的绝对比较显示，颗?；缂蚓哂懈诺奈馓匦院透蟮牡缁П砻婊加?；但薄膜电极凭借更适宜的形貌特征，在促进光生载流子分离与迁移方面表现优于颗?；獾缂?。我们的分析揭示了这两种互补方法能为材料特性研究提供哪些具体认知。

    关键词： 氮氧化物，脉冲激光沉积，光电化学，薄膜，太阳能水分解，光阳极

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有p型金属氧化物半导体光阴极的光电化学水分解 尹正江[a] 和 李在成*[a]

    摘要： 光电化学（PEC）水分解是生产清洁可持续氢燃料的一种有前景的方法。与n型金属氧化物半导体光阳极和p型光伏级非氧化物半导体光阴极相比，采用p型金属氧化物半导体光阴极进行太阳能制氢的研究尚未得到充分开展。铜基氧化物光阴极展现出较好的导电性，但在光照下的水溶液中稳定性欠佳；而铁基金属氧化物光阴极虽具有更稳定的PEC性能，却存在电荷分离与传输方面的问题。本篇微型综述文章概述了基于p型金属氧化物的PEC水还原光阴极的最新研究进展。尽管这些材料尚未充分发挥其潜在性能，但相关挑战已被明确识别，并提出了克服局限性的策略。该领域未来的研究除新材料探索外，还应着力解决这些问题与挑战。

    关键词： 金属氧化物、p型半导体、光电化学电池、光阴极、太阳能水分解

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于太阳能水分解的坚固纳米结构(Zr)BiVO4/镍铁氰化物核壳光阳极的制备

    摘要： 在BiVO4电极上涂覆了一层高度共形的10-15纳米镍铁基普鲁士蓝助催化剂。该涂层使BiVO4电极的光电流提升了10倍，达到3.23 mA/cm2。同时实现了0.2 V的低起始电位和超过50小时的光腐蚀抑制。

    关键词： 普鲁士蓝、钒酸铋、太阳能水分解、析氧催化剂

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过脉冲激光沉积生长Bi?O?/CuO并进行快速热处理以提高纯CuBi?O?光电极的稳定性

    摘要： 据报道，一种通过脉冲激光沉积（PLD）在氟掺杂氧化锡基底上依次沉积Bi2O3和CuO层，再经快速热处理（RTP）来增强CuBi2O4光电极电荷分离与光电化学稳定性的新方法。该方法可在650°C下10分钟获得相纯且高度结晶的薄膜，而传统炉式退火（500°C下72小时）无法得到相纯的CuBi2O4。结合PLD与RTP技术能精确控制Bi:Cu化学计量比，所制光电极电子性能优于喷雾热解法制备的样品。本研究PLD/RTP法制备的CuBi2O4光阴极光电流较低主要源于其比表面积小、无CuO杂质及未掺杂薄膜中缓慢的电荷传输。未加?；げ愕腜LD/RTP制CuBi2O4光电极在5小时后光电流仅下降26%，创下该材料迄今最高稳定性纪录。该PLD/RTP制备工艺为在高于玻璃基透明导电衬底热稳定温度条件下，制造具有高结晶度与优良电子特性的复杂金属氧化物光电极提供了新可能。

    关键词： CuBi2O4，太阳能水分解，快速热处理，三元氧化物，脉冲激光沉积

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 银功能化的CuWO<sub>4</sub>/WO<sub>3</sub>纳米复合材料用于太阳能水分解

    摘要： 通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）辅助溶胶-凝胶（PSG）法成功制备了银功能化CuWO4/WO3异质结构。采用电泳沉积法制备的薄膜作为光阳极用于光电化学（PEC）水分解。与原始CuWO4和WO3薄膜相比，银功能化CuWO4/WO3光阳极在析氧热力学电位（0.62 V vs. Ag/AgCl，pH 7）处获得了显著增强的光电流（3-4倍）。这种增强源于异质结构形成（CuWO4/WO3）的协同作用以及银诱导表面等离子体共振（SPR）效应改善光利用的效果。因此，在中性条件下（无空穴清除剂），前侧模拟AM1.5G光照下于0.62 V vs. Ag/AgCl处实现了0.205 mA cm?2的光电流。对获得的PEC数据及阻抗测量结果的详细分析表明，所制备的银功能化CuWO4/WO3光阳极的电荷分离效率显著提高。本研究为设计新型等离子体金属/异质结构纳米复合材料用于能量转换应用提供了有益见解。

    关键词： 纳米复合材料、表面等离子体共振、光电化学、CuWO4/WO3、太阳能水分解、银功能化、异质结构

    更新于2025-09-23 12:16:41

  • 阐明用于太阳能水分解的BiVO?光电极的脉冲激光沉积过程

    摘要： 采用脉冲激光沉积（PLD）技术制备了用于太阳能水分解的光电电极BiVO4薄膜，该技术是合成具有高电子质量的致密多元金属氧化物薄膜的有效方法。本研究系统阐述了通过烧蚀BiVO4靶材制备BiVO4薄膜的PLD过程，重点分析了靶材与基底间材料转移偏离理想化学计量比的情况。通过关联薄膜的V:Bi比例与其载流子传输特性及光电化学性能，在无需刻意掺杂或表面改性的情况下，实现了化学计量比薄膜在E=1.23 V（vs. RHE）时达到约2.4 mA cm-2的AM1.5亚硫酸盐氧化光电流。此外，我们首次通过交替烧蚀Bi2O3和V2O5靶材制备了BiVO4光电电极，该方法被证实是控制阳离子化学计量比的可行替代方案，所制BiVO4薄膜在E=1.23 V（vs. RHE）时AM1.5亚硫酸盐氧化光电流高达2.6 mA cm-2。本研究为三元氧化物半导体的PLD过程提供了重要见解，并有助于加速新型多元金属氧化物光电电极的合成与研究。

    关键词： 脉冲激光沉积、太阳能水分解、化学计量比、BiVO4、光电极

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于水分解的等离子体光催化剂合成

    摘要： 通过太阳能分解水制取氢气、氧气及一些有用的化学品，被广泛认为是解决全球能源与环境问题的终极技术之一。光催化水分解的等离子体增强效应正受到广泛关注。然而，目前已报道的增强因子未达预期效果。因此，当前亟需对用于水分解的等离子体光催化剂展开进一步研究。本文综述了近期展示等离子体光催化水分解的研究工作，重点关注等离子体光催化剂的制备工艺与形貌特征。

    关键词： 金属纳米结构、太阳能水分解、表面等离子体共振、半导体、金属纳米粒子

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 磷酸钴如何改变二氧化钛纳米管阵列光阳极的结构以用于太阳能水分解？

    摘要： 通过恒电位电沉积法，二氧化钛纳米管阵列（TNA）被磷酸钴（CoPi）修饰。通过改变沉积时间（10至960分钟）调控CoPi负载量制备了不同样品。采用多种方法对催化材料进行了表征。虽然将沉积时间从5分钟延长至60分钟可使CoPi/TNA光阳极的电荷转移电阻从5.5千欧降至4.0千欧，但10分钟沉积时获得了最大光响应——相比裸TNA光电流提升24%，这表明磷酸钴修饰存在最佳时长。场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线光电子能谱（XPS）结果显示：电催化剂沉积使纳米管壁延展且孔洞被CoPi覆盖。结合表面形貌变化、拉曼光谱及电催化测试的相关性分析，揭示了修饰时间如何影响最终CoPi/TNA光阳极在太阳能水分解系统中的结构特性与光电化学性能。

    关键词： CoPi/TiO2光阳极，光电化学性能，太阳能水分解

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 金属氧化物/羟基氧化物覆盖层作为析氧催化剂和水分解光阳极上的空穴收集器

    摘要： 太阳能水分解提供了一种将太阳能转化为并存储为稳定化学键的机制。水分解系统通常包含半导体光阳极（如n-Fe2O3和n-BiVO4），这些光阳极利用光生空穴氧化水。当涂覆对水氧化反应具有催化作用的金属氧化物/羟基氧化物覆盖层时，这些光阳极往往表现出更优的性能。然而，这种性能提升的机理仍存在争议，部分原因在于缺乏能直接追踪此类多组分体系中光生空穴流动的实验技术。 本观点文章阐述了如何通过在光电化学电池运行期间，利用第二个工作电极对催化覆盖层进行直接的电流/电压测量来解决这一问题。我们讨论了两种实例：第二工作电极为沉积在催化剂层上的薄金属薄膜，以及其为导电原子力显微镜探针的针尖。将这些技术应用于多种半导体（Fe2O3、BiVO4、Si）与不同金属（羟基）氧化物覆盖层（如Ni(Fe)OxHy和CoOxHy）的组合时，我们发现所有研究案例中覆盖层均从半导体收集光生空穴，并充电至足以驱动水氧化的电位。因此，所研究的覆盖层既与半导体形成电荷分离异质结，又充当水氧化催化剂。

    关键词： 太阳能水分解、水氧化反应、半导体光阳极、光电化学电池、金属氧化物/（氧）氢氧化物覆盖层

    更新于2025-09-04 15:30:14