半导体的表面修饰与其光电化学应用

半导体经表面修饰能提高其光电化学过程的量子效率，扩展其光激光发响应范围至可见区，为利用太阳能提供了一个有价值的途径，举例介绍了一些半导体表面修饰方法，机理，光电化学性质和应用。     

CdSe_xTe_(1-x)薄膜的光电化学研究

用涂敷法制备了Cdse_xTe_(1-x)薄膜电极0.8>x>0.4,其组成和结构用X射线衍射及X射线荧光光谱进行分析。对薄膜电极的光电化学性能,转换效率,能隙与x的依赖关系进行了研究。通过烧结工艺的改进,获得光电转换效率高于12％的薄膜电极。     

光电化学型半导体生物传感器

光电化学型半导体生物传感器是一种利用半导体的光电特性来检测与光生电流或光生电压相关的待测物质浓度及生化过程参数的分析新技术。随着新兴半导体功能材料及相关加工技术的不断涌现,光电化学型半导体生物传感器已在微型化、集成化、多点及多参数测量方面显现出优势、有望在复杂体系中实现在线高灵敏、快速测定,在生物、医药、环境监测、食品等领域显示出广阔的应用前景。本文主要介绍了光电化学型半导体传感器的基本原理、特点及近几年的研究进展,并对其发展前景做了展望。     

硫化镉修饰电极的光电化学行为

对半导体电极表面进行修饰,使它能吸收与太阳.光谱相匹配波长范围的光和具有良好电化学活性是光电化学研究领域中的一个课题.     

半导体纳米粒子的基本性质及光电化学特性

半导体纳米材料因受尺寸量子效应和介电限域效应等特性的影响，往往具有不同于块体材料和原子或分子的介观性质，在材料学，物理学，化学，催化和环保等方面具有广泛的用途，本文介绍了半导体超微粒的基本性质和光电化学特性以及在光能利用方面的应用前景。     

Ru(bpy)2(NCS)2染料敏化CdS/Zn2+TiO2复合半导体纳米多孔膜的光电化学

采用水热法合成了Zn²⁺离子掺杂的TiO₂纳米粒子[Zn²⁺掺杂量0.5%(物质的量的比)],并用光电化学方法研究了经Ru(bpy)₂(NCS)₂(bpy=2,2′bipyridine₄,4′dicarboxylicacid)分别敏化的掺杂Zn²⁺的TiO₂电极(简写为Zn²⁺-TiO₂)和CdS/Zn²⁺-TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极的光电化学行为.实验证明Ru(bpy)₂(NCS)₂敏化CdS/Zn²⁺-TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极比单独敏化Zn²⁺-TiO₂电极的光电转换效率高,且敏化Zn²⁺TiO₂电极和敏化CdS/Zn²⁺TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极比Zn²⁺-TiO₂电极的光电流产生的起始波长都向长波方向移动.在360600nm范围内,Ru(bpy)₂(NCS)₂敏化CdS/Zn²⁺-TiO₂复合半导体纳米多孔膜电极光电转换效率最好.     

用于研究光生笺种的流动电化学测量系统

报道了用于检测溶液中短寿命生笺种的流动电化学测量系统，物种寿命的最小检测下限理论上可达到０．８ｍｓ。实验结果表明该测量系统可靠、方便。     

铅电极在硫酸溶液中的光电化学行为

研究了铅电极在阳极氧化过程中光响应的产生机制。结果表明，Ｐｂ电极在光照氧化时存光活化过程，且光经过程须在电位高于０Ｖ时才能发生。采用现场测量光电压技术研究了Ｐｂ电极在硫酸溶液中的恒电流极化过程。     

碳纳米管/半导体纳米复合材料的光电化学特性及其应用

光电化学过程是在光作用下的电化学过程,它是光伏电池,光电催化等实际应用的基础,是当前十分活跃的研究领域。碳纳米管具有很高的热稳定性,良好的导电能力,大的比表面积,被认为是半导体纳米粒子的有效载体,其独特的一维结构可以为电子提供有效的传输路径。碳纳米管与半导体材料复合,能实现碳纳米管和半导体在结构和性能上的协同,近年来在光电化学领域受到了广泛的关注。本文基于国内外最新研究进展,结合本课题组的研究成果,综述了碳纳米管/半导体复合材料的光电协同作用机理及其在太阳能电池、光电催化降解污染物、光电协同分解水制氢领域中的应用。     

CO2在TiO2-CuO修饰Cu电极上的光电化学还原

制备了TiO2-CuO修饰Cu电极,并对CO2在该复合光电电极上的还原行为进行了研究. 光电化学测试表明,TiO2有助于电极的光电转换,能注入更多的电子促进CO2还原. TiO2-CuO/Cu复合电极在光照条件下对CO2具有很好的光电催化还原活性,使还原电位正移约100 mV,同时有效地抑制了水的光电分解. Mott-Schottky曲线测定表明,TiO2-CuO/Cu复合电极具有n型半导体性质,其平带电位随光照时间的增加而负移. 光谱及色质谱测试证明,CO2在TiO2-CuO/Cu复合电极上的光电化学还原产物为甲酸和甲醛,还有少量乙烯和甲烷. 在-1.2 V条件下光照 3 h,CO2的转化率可达32%. 基于实验结果对CO2光电还原机理进行了推断.     

Graetzel型光电化学太阳能电池(PEC)研究进展*

本文对Graetzel 型PEC 中纳米晶半导体电极的表面修饰, 纳米晶网络半导体电极溶液界面及界面电荷转移动力学特性方面的研究进行了综述, 介绍了Graetzel 型PEC 的结构组成及工作原理并对今后研究工作的重点提出一些建议。     

n-InP在Fe~(3+)/Fe~(2+)溶液中光脉冲暂态行为研究

本文应用光脉冲技术研究了电极电位及电流对n-InP在Fe~(3+)/Fe~(2+)溶液中暂态行为的影响。结果表明,响应峰值处的规律与稳态相似,电位及电流对衰减影响可用逆扩散机理来解释,光强变化对衰减无影响。实验中还发现响应衰减过程有过冲现象。最后讨论了光强及电极电位对输出电量的影响。     

铜电极在含苯并三唑的硼砂-硼酸缓冲溶液中的光电化学行为研究

用光电化学方法研究了铜电极在含苯并三唑(BTA)的硼砂—硼酸缓冲溶液中的光电化学行为.BTA能使铜电极的光响应由p-型转变为n-型.产生光响应的原因是铜电极表面的Cu_2O膜, 当BTA存在时由于BTA的作用致使电极表面Cu_2O膜中共存着P-型和n-型区域,电位正移和频率增加导致电极显示n-型光响应.     

TiO_2/CdS/Ru(bpy)_2(NCS)_2作为太阳电池光阳极的探讨

将 Cd S纳米粒子复合在 Ti O2 纳米多孔膜上 ,用染料 Ru( bpy) 2 ( NCS) 2 对此复合半导体纳米膜电极进行敏化 ,测量了不同 Cd S复合量的 ITO/Ti O2 /Cd S/Ru( bpy) 2 ( NCS) 2 光阳极组成光电池的能量转换效率 .实验证明 ,ITO/Ti O2 /Cd S/Ru( bpy) 2 ( NCS) 2 作为太阳电池光阳极的能量转换效率与 Ti O2 /Cd S复合半导体中 Cd S的含量有关 .当 Cd S复合时间为 5 min的电池的短路电流为 5 .2 3A/m2 ,开路电压为 0 .71 6 V,能量转换效率为 0 .77% .     

半导体光催化

用半导体粒子作光催化剂早已有报道,但在Fujishima用半导体作光电极分解水及Bard将光电化学理论扩展到半导体微粒光催化剂的报道发表之后,半导体光催化才有很大的发展。从太阳能利用的观点来看,半导体光催化有着重大的应用前景。     

CeO2—TiO2复合纳米晶多孔膜的光电化学行为

用溶胶凝胶法制备了CeO2－TiO2复合纳米晶多孔膜电极，并用XRD及原子力显微镜（AFM）进行表征．通过光电化学研究，发现了CeO2-TiO2复合纳米晶电极光响应的p型和n型转换现象．结果表明，随着CeO2含量的不同及外电场的变化，CeO2－TiO2复合纳米晶电极可以呈现不同的光响应．     

NiOOH/ZnO复合光阳极制备与性能研究

以NiOOH为助催化剂对ZnO进行改性,采用电化学沉积方法制备了纳米阵列结构的NiOOH/ZnO复合光电极。运用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和紫外可见光谱(UV-Vis)等测试手段对样品进行表征,并用电化学方法研究电极材料的光电化学性能。结果表明,制备的复合电极中NiOOH在ZnO表面分布均匀,颗粒大小约为50 nm,该复合电极在紫外和可见光区均表现出优良的光学吸收性能;电化学研究表明,该复合电极电阻率小,在模拟太阳光条件下其光电化学响应性能比ZnO明显增强,且对甲醇有良好的光电催化性质。NiOOH/ZnO复合电极展现出的这些优良光电化学性能,预示其在光电化学领域将会有良好地应用前景。     

双染料复合敏化SnO2纳米多孔膜光电极的研究

光电化学;光电转换;双染料复合敏化SnO2纳米多孔膜光电极的研究     

两种菁类染料复合敏化TiO_2纳米晶电极的光电化学研究

应用光电化学方法研究了两种菁类染料Cy3和Cy5复合敏化TiO2纳米晶电极的光电化学行为.结合两种染料的紫外-可见光谱和循环伏安曲线,确定了Cy3和Cy5的电子基态和激发态能级位置.结果表明两种染料的激发态能级位置能与TiO2纳米粒子导带边位置相匹配,复合敏化可以显著提高TiO2纳米晶的光电流,使TiO2纳米晶电极吸收波长由紫外光区红移至可见光区和近红外区.复合敏化降低了染料Cy3 在电极吸附时的聚集程度,使其单色光的转换效率(IPCE)提高了169%,复合敏化电极总的光电转换效率η为2.09%,分别是Cy3和Cy5单独敏化时光电转换效率的2.069 和1.229倍.