Ag-Ag2Se共敏化ZnO花-棒异质结构的合成及其光电化学特性

采用水相法合成ZnO花-棒(ZFRs)有序阵列结构,同时利用离子交换法,制备Ag和Ag2Se量子点共敏化光ZnO光阳极(AA-ZFRs)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)和透射电子显微镜(TEM)等手段对样品进行了分析和表征,并测试其光电化学特性以及量子效应。结果表明,Ag-Ag2Se共敏化ZnO花-棒三维有序结构对太阳光的吸收范围延展至近红外区(750 nm),并且在敏化层与ZnO基质界面形成异质结,有效的抑制光生电子-空穴对复合,增强光转换量子效应,从而提高光电化学性能,开路电压达到-0.77 V,短路电流为0.64 mA。     

NixCo3-xO4表面修饰对CdSe/TiO2纳米管阵列光电化学氧化水活性的影响

利用氨挥发诱导法在CdSe/TiO2纳米管阵列表面负载一层NixCo3-xO4。采用SEM、XRD、XPS、UV-Vis对样品进行表征,通过线性扫描伏安法测定光阳极的释氧电势来评价其光电水氧化活性。结果表明:表面NixCo3-xO4是尖晶石结构;相对于CdSe/TiO2纳米管阵列光阳极,NixCo3-xO4/CdSe/TiO2光阳极能将光电氧化水的过电势降低430 mV。Ni离子的引入使得NixCo3-xO4表面富含三价阳离子(Ni3+,Co3+),从而促进CdSe/TiO2光阳极光电水氧化的进行。     

湿化学法制备硅纳米线阵列及其光电化学产氢性能分析

为了探究不同方法条件下制备的硅纳米线阵列电极产氢性能异同,文中分别采用了两步金属辅助催化无电刻蚀法、一步金属辅助催化无电刻蚀法以及阳极氧化法来制备硅纳米线阵列用作为光电分解水电池光阴极材料.通过FESEM、XRD和UV-Vis-IRDRS等手段对实验样品的形貌、晶型、减反性表征,发现相比于其他2种方法所得硅纳米线样品,两步金属辅助催化无电刻蚀法制备的硅纳米线结构晶型保持更好,表面缺陷更少.光电化学测试表明两步金属辅助催化无电刻蚀法制备的硅纳米线光电化学性能表现最优,其光电流密度值是一步法的4倍,阳极氧化法的40倍;转移电荷电阻仅是一步法制备的硅纳米线阵列阻值的1/3,阳极氧化法制备的1/1000.     

等价阴-阳离子共掺杂调节ZnO的能带结构及其光催化活性

采用等价阴-阳离子共掺的方法调节ZnO的能带结构,提高其光催化分解水制氢的效率。计算结果表明：等价阴-阳离子共掺不仅减小了ZnO的带隙,使其在可见光区域的光吸收增强,而且能有效抑制电子-空穴的复合,提高载流子迁移率。（Cd+Te）共掺杂的ZnO是较理想的水分解的光催化剂,因为它具有合适的带隙、较少的电子-空穴复合中心、增强的可见光区域的光吸收和与水氧化还原势相匹配的带边位置。等价阴-阳离子共掺的方法也可运用到其它宽带隙的半导体中以提高光催化活性。     

TiO_2纳米管双室光电化学池光催化制氢的研究

以阳极氧化法在纯钛表面制备了高度有序的Ti O2纳米管阵列,并通过SEM观察其表面形貌。采用双室光电化学池制氢体系,利用太阳光照Ti O2产生的光电压与双室电解液p H差产生的化学偏压的协同效应,不施加外加电压,可直接在阴极室还原制取氢气。通过在碱性电解液中添加乙二醇为电子给体,将光解水制氢与有机物的降解耦合为一体,提高太阳能的利用率,同时考察了阳极室电解液中添加不同含量乙二醇对Ti O2纳米管光阳级的光电化学性能及产氢量的影响。实验结果表明,乙二醇的添加降低了光生电子-空穴对的复合几率,使Ti O2纳米管的光电流、光电压、产氢量得到显著提高。当添加乙二醇的浓度为10vol%时光电流达到13.7 m A·cm-2,无外加电压条件下,双室光电化学池中的产氢速率最高达到3.8μmol·min-1·cm-2。     

三种不同阳极上活性艳红X-3B的光电降

 分别以TiO2/Ti, SnxSb1-xO2/Ti和RuxPd1-xO2/Ti为阳极,钛网为阴极,NaCl为电解质,研究了活性艳红X-3B的光化学降解、电化学降解以及光电协同降解行为. 实验表明,经光电协同降解60 min后,三种电极体系中活性艳红X-3B的脱色率都超过了97%,三种电极上都存在显著的光电协同效应,即导体阳极与半导体阳极体系表现出相似的光电协同效应. SnxSb1-x-O2/Ti阳极体系先电解后光照和先光照后电解对比实验结果表明,电解生成的中间产物在光照3 min后使染料脱色率由17%迅速提高到75%,而先光照后电解则无此现象发生, 这说明电解中间产物经紫外光激发后对染料脱色有显著作用.     

Ratiometric electrochemical,electrochemiluminescent, and photoelectrochemical strategies for environmental contaminant detection

Global environmental pollution issue has boosted the development of novel analytical techniques with high efficiency and accuracy for detection of hazardous contaminants. Strategies based on electrochemical, electrochemiluminescent, or photoelectrochemical analysis are among the promising detection approaches to provide rapid and sensitive analysis. Currently, combining ratiometric assay with such strategies can further promote their sensing reliability and reproducibility in complex conditions. This review highlights recent advances of ratiometric electrochemical, electrochemiluminescent, and photoelectrochemical sensors in the past 2 years. Their signal generation strategies and analysis applications, particularly for the environmental contaminant detection, are discussed in detail, and a future prospect in this area from us is also provided.     

模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化膜的光电化学方法研究

利用光电化学方法研究了钢筋在模拟混凝土孔溶液中钝化膜的电子性质，结果表明，钢筋在该溶液中形成的钝化膜是一种无定形的ｎ－型半导体成相膜，膜由多种铁氧化物组成，其组成受溶液中的离子、ＰＨ值、成膜电位影响，腐蚀抑制ＮａＮＯ２影响钝化膜的组成和生长过程，从而提高钢筋的抗氯离子点蚀能力。     

Studies of a photosynthetic photoelectrochemical cell using various electrodes

We have developed a photochemical cell using a combination of photosynthetic electron transport (photosystem I particles) and the photoreduction of a dye such as flavin mononucleotide (FMN) (6). The overall power conversion efficiency depends on the rate of charge transfer across the electrode surfaces in addition to the efficiency of the photosynthetic and photochemical reactions. For this reason, we studied the effect of varying the nature of the electrodes on the power developed. We found that reticulated vitreous carbon electrodes showed higher power conversion efficiencies than did nickel mesh, platinum, or SnO₂ glass. There are two reasons for this. First, the ratio of actual to apparent surface area is greater for RVC electrodes than for the others. Second, FMN and its photoproducts react better with carbon than platinum electrodes. Substituting RVC electrodes for platinum increased the power conversion efficiency from 1.0 to 3.9%. Platinizing platinum, nickel mesh, or brass electrodes also increased the power developed. However, the photopotential remained stable for several hours only for the platinized platinum electrodes.     

低背景信号的高级生物分析方法：光电化学生物分析

光电化学传感是近年来兴起并发展迅速的一种生物分析技术,其检测的主要原理是生物识别原件识别靶标物质而引起光电活性材料的光电性能变化,最终导致光电流值发生变化,从而达到检测的目的。由于光电化学生物分析中输入信号是光,输出信号是电,这赋予了此种检测方法背景信号低、灵敏度高的天然优势,这种优势所展现出来的潜力使光电化学分析在检测领域受到了越来越多的关注。本文介绍了光电化学生物传感的基本原理、光电活性材料的分类以及光电化学生物传感的传感模式,最后对其未来的发展进行了展望。