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不同波长紫外光照下纳米TiO2薄膜的光致亲水性与循环伏安行为 总被引:6,自引:1,他引:6
通过溶胶-凝胶方法分别在ITO和玻璃表面制备了纳米TiO_2薄膜,研究了纳米 TiO_2薄膜在254及365nm的紫外光照射下的循环伏安行为和光致超亲水性。在紫外 光的照射下,TiO_2薄膜电极可表现出两个光电化学过程,纳米TiO_2薄膜的光致超 亲水性转变及两个光电化学过程的速率均取决于紫外光的波长,原因在于纳米 TiO_2薄膜对两种波长的光的吸收率和光子的能量不同。提出了光电化学过程的机 理,认为紫外光照射下纳米TiO_2薄膜的超亲水性变化与产生Ti~(3+)的过程引起的 表面微观结构变化存在的一定的内在联系。 相似文献
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C-N共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化制氢活性 总被引:3,自引:0,他引:3
采用TiCN粉末在空气气氛中不同温度下焙烧制得C-N共掺杂的纳米TiO2光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)以及X射线光电子能谱(XPS)等手段对其进行了表征. XRD和XPS结果表明, TiCN中的C和N元素可以被O取代得到C-N共掺杂的TiO2. DRS结果表明, 所制得的C-N共掺杂的TiO2在可见光区域比P25表现出更强的光吸收性能. 以Na2S-Na2SO3体系为牺牲剂, 分别考察了不同温度下焙烧得到的C-N共掺杂的TiO2光催化分解水产氢的活性. 结果表明, 550 ℃焙烧得到的C-N共掺杂的TiO2在紫外光照射下具有最高的光解水产氢活性,产氢速率为41.1 μmol·h-1, 大于P25的光解水产氢活性(26.2 μmol·h-1). 在紫外-可见光照射下, 光解水产氢速率仅为0.2 μmol·h-1, 这可能是由于C-N掺杂引起的可见光范围的吸收对光催化分解水产氢活性的贡献较小. 相似文献
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平带电位(E_(fb))是半导体/电解质溶液体系的重要概念,是半导体电极在平带状态时的电极电位,它是半导体电极特有的可以实验测定的物理量。利用Mott-Schottky曲线以及光电化学等方法可以测定平带电位,判断半导体的类型以及估算半导体的载流子浓度,其数值可用于推测半导体的能级结构,确定半导体材料的价带或导带能级位置。这对于与太阳能开发利用相关的半导体光催化和光电化学研究都是非常重要的。本文分析了半导体电极的能带弯曲及影响因素,首次提出半导体界面层内费米能级弯曲,阐明半导体电极平带电位的物理意义及其测定方法,以帮助初学者理解和应用平带电位。 相似文献
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采用浸渍-提拉法制备了一系列石墨烯氧化物(GO)薄膜,并通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),傅里叶变换红外光谱,紫外-可见吸收光谱和光电化学测量等技术对样品进行了表征.在GO电极上观察到阴极光电流,且光电流密度受薄膜的厚度影响.GO薄膜电极厚度为27nm时,光电流密度为0.25μA·cm-2.此外,GO电极的光电响应还受紫外光照影响,随着紫外光照时间的延长,阴极光电流逐渐减小.该工作提供了简便的通过控制薄膜厚度或紫外光照时间来控制GO薄膜半导体光电化学性能的方法. 相似文献
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本文首次提出采用升华物质为模板,制备聚苯胺包覆的中空硫电极材料. 首先通过Na2S2O3和稀HCl反应,在具有升华特性的ADD(2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧杂环己烷)微粒表面沉积一层S,然后在S的表面再沉积聚苯胺包覆层. 在经60 oC干燥12小时后,其中的ADD自然挥发,得到聚苯胺壳体包覆的中空硫复合物. SEM、TEM和TG分析表明,制得的聚苯胺包覆中空硫的粒径约为2 μm,硫含量为61.1%. 在500 mA·g-1充放电电流下,首次放电比容量为776.2 mAh·g-1,库仑效率为95.9%. 100次充放电循环后,放电比容量为524.7 mAh·g-1. 由于聚苯胺包覆物的聚苯胺膜具有抑制聚硫锂向外的扩散作用,以及包覆物中的空间对放电时S的膨胀具有缓冲作用,聚苯胺包覆中空硫粉末的放电比容量和充放电稳定性均明显高于未包覆聚苯胺的中空硫和化学制备的硫. 这种制备导电聚合物包覆中空硫的新方法具有操作简单、成本低廉的优点,有进一步发展的前景. 相似文献
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采用溶胶凝胶法制备了系列不同含量的多壁碳纳米管(MWCNT)/TiO2纳米复合薄膜电极, 通过SEM和XRD表征了薄膜的形貌和晶型结构. 以1 mol/L KOH为电解质, 考察了MWCNT的含量对纳米复合薄膜电极在白光、可见光照射下光电性能的影响. 结果表明: 相对纯TiO2薄膜电极, MWCNT/TiO2纳米复合薄膜电极的光电压、光电流明显增大, 对可见光区的光电响应能力也明显提高. MWCNT薄膜具有良好的电子导电性、吸光性和镂空的网状结构等性质, 形成了一个理想的基板负载TiO2纳米颗粒, 而且显著提高了纳米复合薄膜电极光生载流子的分离效率和模拟太阳光的利用效率. 研究发现, 纳米复合薄膜电极中MWCNT的最佳含量是0.04 mg/cm2. 相似文献
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采用溶胶凝胶法制备了系列不同含量的多壁碳纳米管(MWCNT)/TiO2纳米复合薄膜电极, 通过SEM和XRD表征了薄膜的形貌和晶型结构. 以1 mol/L KOH为电解质, 考察了MWCNT的含量对纳米复合薄膜电极在白光、可见光照射下光电性能的影响. 结果表明: 相对纯TiO2薄膜电极, MWCNT/TiO2纳米复合薄膜电极的光电压、光电流明显增大, 对可见光区的光电响应能力也明显提高. MWCNT薄膜具有良好的电子导电性、吸光性和镂空的网状结构等性质, 形成了一个理想的基板负载TiO2纳米颗粒, 而且显著提高了纳米复合薄膜电极光生载流子的分离效率和模拟太阳光的利用效率. 研究发现, 纳米复合薄膜电极中MWCNT的最佳含量是0.04 mg/cm2. 相似文献
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室温下通过电泳沉积(EPD)的方法在Ti片表面制备TiN薄膜, 然后对TiN薄膜进行阳极氧化得到N掺杂多孔纳米结构的TiO2薄膜. 利用X射线衍射(XRD), X射线光电子能谱(XPS), 扫描电子显微镜(SEM)及光电化学方法对得到的薄膜进行表征. XRD测试结果表明, 经过阳极氧化并在350 ℃空气气氛中退火1 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2. XPS的结果表明, 样品中的N元素取代部分O, 且N的摩尔分数为0.95%. SEM显示, 经阳极氧化后薄膜表面出现多孔纳米结构. 光电化学测试结果显示, 阳极氧化提高了N掺杂TiO2薄膜在可见光下的光电响应. 经阳极氧化并热处理的薄膜在0 V电位及可见光照射下光电流密度为2.325 μA·cm-2, 而单纯热处理的薄膜在相同条件下光电流密度仅为0.475 μA·cm-2. 阳极氧化得到纳米多孔结构提高了N掺杂纳米TiO2薄膜的表面积, 从而对可见光的响应增大. 相似文献