21世紀(jì)以來,污染嚴(yán)重的環(huán)境問題和能源的日益減少是世界所面臨的兩大挑戰(zhàn)。由于太陽能是清潔能源且具有超高的能量,因此能夠充分利用太陽能是人類的終極目標(biāo),對它的探索也從未停止過。通過水分解將太陽能轉(zhuǎn)換為氫氣形式的化學(xué)能可能是解決當(dāng)今能源和環(huán)境危機的終極策略。光電化學(xué)（PEC）水分解因為它的低成本、高效率、清潔環(huán)保且可工業(yè)化生產(chǎn)的特點,所以是水裂解中一種非常有潛能的方式。然而,其性能受到非常緩慢的光陽極水氧化反應(yīng)的限制。因此,大量研究集中于改善光電化學(xué)水氧化反應(yīng)的光陽極。蠕蟲狀納米陣列α型三氧化二鐵（WN-α-Fe₂O₃）核-助催化劑殼層構(gòu)架有望最大限度地提高赤鐵礦三氧化二鐵的光電化學(xué)（PEC）水氧化性能,但它們的制備面臨著巨大的挑戰(zhàn),催化劑的促進(jìn)作用有待于進(jìn)一步提高。針對這些問題,我們通過原位水熱生長然后煅燒的方法得到一層超薄、均勻且致密的Co₃O₄殼層,在赤鐵礦（α-Fe₂O₃）上形成大面積、高密度的α-Fe₂O₃... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體的Ef位移示意圖

Z 型光電化學(xué)裝置原理圖(實心圓和空圓代表光激發(fā)電子和空PEC 水分解的效率，盡可能減少光生載流子復(fù)合。在納�。ㄔ黾颖缺砻娣e）而產(chǎn)生載流子于表面，由于納米，所以水分解過程發(fā)生在納米材料的表面。許多研究

圖 1.3 三種情況下半導(dǎo)體/溶液接觸的能帶學(xué)表現(xiàn)（A）兩相平衡前；（B）在暗態(tài)下兩相平衡后；（C）在穩(wěn)態(tài)照明下的準(zhǔn)靜態(tài)平衡對于一個典型的 n 型半導(dǎo)體光陽極，在平衡態(tài)下溶液中含有氧化還原物質(zhì)(例如，O2/H2O)該電極會由于摻雜入半導(dǎo)體中原子的電離而帶有多余的正電荷，而該溶液會帶有多余的負(fù)電荷。正電荷分布在半導(dǎo)體的耗盡層寬度 W 上，而負(fù)電荷分布在溶液中靠近電極更窄的區(qū)域（亥姆霍茲層）上。n 型半導(dǎo)體通常被用作光陽極，因為在與氧化還原電對的平衡中形成的電場，會由于固體中電場強度下降而發(fā)生能帶彎曲，這將引導(dǎo)光生少數(shù)載流子（n 型半導(dǎo)體的空穴）進(jìn)入溶液[16]。p型半導(dǎo)體除了離子摻雜物帶負(fù)電荷溶液帶正電荷以外與 n 型半導(dǎo)體性質(zhì)相似，因此，p 型半導(dǎo)體有利于電子流向界面上帶正電荷的受體。電場強度和半導(dǎo)體中的勢能勢壘取決于半導(dǎo)體的費米能級與-qE(A/A-)值之間的原始能量差。由于電化學(xué)勢的初始差值約 1eV，半導(dǎo)體中的耗盡層寬度通常約數(shù)百納米，因此半導(dǎo)體中的電場可達(dá) 105V cm-1[16]。載流子（電子-空穴對）是

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiO2光解水制氫的研究進(jìn)展[J]. 譚君,王平,閆書一.  四川化工. 2008(04)



本文編號：3607077