新型薄膜光電極材料的合成及其光電化學性質(zhì)研究.pdf

1、本論文以研究新型的光催化劑的制備及光電化學性質(zhì)研究為主要內(nèi)容。通過掃描電子顯微鏡，透射電子顯微鏡，X-射線衍射，熱重/差熱分析等表征手段和光電流測試、開路電位測試、極化曲線以及線性掃描伏安曲線等光電化學測試方法對制備的銀沉積五氧化二鈮、氧化銦、氧化銦-氧化鋅棒等光催化材料和薄膜電極的光電化學性能進行了研究。
　　 首先，將不同比例的貴金屬銀沉積到五氧化二鈮上，并將制備好的粉體組裝成薄膜光電極，與304不銹鋼偶聯(lián)后測試其開路電位和

2、光電流強度，研究了沉積銀的量與光電性能的關(guān)系。結(jié)果表明，在模擬太陽光下，隨著Ag含量的增加，復(fù)合材料的開路電位下降得越來越大，其光電流強度也逐漸增強。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Nb/Ag摩爾比為4∶5時，開路電位下降480 mV左右，瞬間光電流密度達到約0.513 mA/cm-2，穩(wěn)定后光電流密度有39 uA/cm-2左右，保護304不銹鋼的效果最佳。
　　 接著，采用溶膠-凝膠法和固相法合成出對可見光響應(yīng)的氧化銦粉體，通過熱重/差熱分析研究了

3、氧化銦的形成過程。將兩種粉體分別制成光電極與304不銹鋼電極偶聯(lián)，通過開路電壓、光電流、交流阻抗、動態(tài)電位極化曲線等光電化學測試方法，發(fā)現(xiàn)溶膠-凝膠法制備的氧化銦粉體，在可見光照射下開路電位下降約310 mV，開光瞬間光生電流密度達到0.183 mA/cm-2，穩(wěn)定后的電流密度有30 uA/cm-2左右。動態(tài)電位極化曲線得到的抗腐蝕電流更大，說明氧化銦粉體可以作為一種潛在的對304不銹鋼有光致陰極保護作用的可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體光催化劑。另