人類在能源、環(huán)境和醫(yī)藥領(lǐng)域的需求日益增長,而這些需求的滿足有賴于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。低成本、環(huán)境友好的光電化學(xué)電池技術(shù)能應(yīng)用于各種光電催化領(lǐng)域,如水分解制取氫氣、CO₂還原制備有機(jī)物、生物分子檢測和有機(jī)污染物降解等。半導(dǎo)體光陽極是光電化學(xué)電池中的重要部分,光電催化的氧化反應(yīng)在半導(dǎo)體光陽極表面發(fā)生,因此半導(dǎo)體的表面形貌會直接影響表面化學(xué)反應(yīng)的速率。選擇合適的制備方法和試劑,并探究半導(dǎo)體表面形貌的形成機(jī)理,有助于設(shè)計出具有優(yōu)良的光電化學(xué)性能的半導(dǎo)體光陽極。本論文研究硫化銦（In₂S₃）和釩酸鉍（BiVO₄）這兩種常見的半導(dǎo)體光陽極,通過改變制備條件進(jìn)行表面形貌調(diào)控,進(jìn)一步提升半導(dǎo)體光陽極的光電化學(xué)性能,探究光陽極材料的生長機(jī)理,揭示表面形貌對光電化學(xué)性能的影響,探討光陽極的應(yīng)用。主要內(nèi)容研究如下:（1）采用溶劑熱法在FTO導(dǎo)電玻璃上制備了由彎曲納米薄片聯(lián)結(jié)組成的花狀I(lǐng)n₂S₃多孔薄膜。通過改變制備條件,包括反應(yīng)時間、溶劑組成和硫脲用量,制備出由超薄彎曲納米片相互連... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光陽極的光電催化分解水制氫原理圖

.3 光電化學(xué)檢測的原理在諸多物質(zhì)檢測方法中，光電化學(xué)檢測方法靈敏度高,設(shè)備簡單,易于微型化。傳感器是光電化學(xué)檢測方法中基于半導(dǎo)體的光電轉(zhuǎn)化過程，確定待測物質(zhì)濃度置。光電化學(xué)過程,指半導(dǎo)體材料或分子離子因吸收特定頻率范圍的光而使得電并產(chǎn)生光生載流子的過程。這些半導(dǎo)體材料或分子離子被稱為光電活性材料。光電化學(xué)檢測方法是基于電極-溶液界面的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過程的分析方法�；瘜W(xué)檢測的半導(dǎo)體材料或分子離子被稱為光電活性材料。具有光電活性的材料四類。（1）有機(jī)光電材料,常用的有機(jī)類光電材料,主要是高分子聚合物和有機(jī)電材料。如偶氮類分子及葉綠素類分子等。（2）無機(jī)光電材料,這類材料主要是合物構(gòu)成的半導(dǎo)體光電材料,例如 TiO2等。（3）復(fù)合材料:復(fù)合材料可由有機(jī)光配合物光電材料與無機(jī)光電材料復(fù)合形成,也可以是兩種禁帶寬度不同的無機(jī)料復(fù)合形成。本論文介紹的光電化學(xué)傳感器是基于無機(jī)半導(dǎo)體材料[11]。

第二章 實驗方法的電子激發(fā)，使其躍遷到導(dǎo)帶上，空穴則留在價帶上，生電子-空穴對。此時，如果能夠有效地將光生電子-空，電子為多數(shù)載流子，電子可通過外電路遷移至對電極中的還原態(tài)電解質(zhì)與留在半導(dǎo)體價帶上的空穴發(fā)生氧化向移動形成光電流，從而實現(xiàn)光能與電能的轉(zhuǎn)換。光電產(chǎn)生的光電流大小。對電極薄膜進(jìn)行線性掃描伏安測試、恒電位測試、電基測試。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光電化學(xué)傳感原理與應(yīng)用[J]. 王娟,胡成國,胡勝水.  分析科學(xué)學(xué)報. 2015(04)

碩士論文
[1]光電化學(xué)刻蝕Pt/Si、Pd/Si電極檢測草酸、抗壞血酸[D]. 李恒.山東師范大學(xué) 2015
[2]光電化學(xué)傳感器的制備及其對環(huán)境污染物的檢測[D]. 李雪.華中師范大學(xué) 2014
[3]醇熱法制備形貌結(jié)構(gòu)可控TiO2催化劑及其光催化性能研究[D]. 王少華.上海師范大學(xué) 2009



本文編號：3463341