本文關(guān)鍵詞：納米半導(dǎo)體復(fù)合膜的原位電化學(xué)制備和光電化學(xué)性能優(yōu)化　出處：《湖南師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,納米半導(dǎo)體薄膜材料受到了廣泛關(guān)注,已經(jīng)被大量應(yīng)用于光電化學(xué)太陽能電池、光電化學(xué)分解水制氫、光電化學(xué)傳感、光學(xué)器件、光催化劑等眾多領(lǐng)域。本學(xué)位論文中,我們用原位電化學(xué)法優(yōu)化制備了Bi2O3/Bi2S3復(fù)合薄膜和Cd(OH)2/CdS復(fù)合薄膜,并研究了這些復(fù)合半導(dǎo)體薄膜的光電化學(xué)性能,主要內(nèi)容如下：(1)原位循環(huán)伏安(CV)法優(yōu)化制備Bi2O3/Bi2S3復(fù)合鈍化膜。研究了Bi電極在Na2SO3和Na2S的混合溶液中的電化學(xué)行為。在該混合溶液中,可見光照下原位CV連續(xù)掃描處理Bi電極,制備了Bi2O3/Bi2S3復(fù)合鈍化膜。根據(jù)CV掃描過程中光電流隨時(shí)間的變化,原位優(yōu)化了復(fù)合鈍化膜的光電化學(xué)性能,并與暗態(tài)下CV掃描制備得到的Bi2O3/Ni2S3復(fù)合鈍化膜的光電化學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,可見光照下CV制備的Bi2O3/Bi2S3復(fù)合鈍化膜的光電化學(xué)性能更好：在-1V～10V電勢(shì)范圍內(nèi)的陽極光電流密度更大；恒電流下光照和暗態(tài)交替時(shí),電勢(shì)響應(yīng)更快,變化幅度更大,從-1.1 V迅速跳躍至9.8 V。我們對(duì)這些新的光電化學(xué)行為進(jìn)行了合理的討論。我們也用其它方法制備了Bi2O3/Bi2S3復(fù)合膜,如在鉍基底上電沉積鉍納米粒子后CV處理、在導(dǎo)電玻璃上覆蓋納米鉍后CV處理、方波脈沖等。結(jié)果表明,可見光照射下將光滑鉍電極在Na2SO3和Na2S的混合溶液中原位CV法處理,不僅方法更簡單,而且制備的Bi2O3/Bi2S3復(fù)合膜的光電化學(xué)性能更好。(2)原位陽極極化優(yōu)化制備Cd(OH)2/CdS復(fù)合膜。在NaOH和Na2S的混合溶液中,可見光照下原位陽極極化處理Cd電極,制備了Cd(OH)2/CdS復(fù)合膜,根據(jù)陽極光電流隨時(shí)間的變化原位優(yōu)化了復(fù)合膜的光電化學(xué)性能。研究了Cd電極在NaOH和Na2S的混合溶液中的電化學(xué)行為,以及極化電勢(shì)、極化時(shí)間和極化時(shí)有無光照對(duì)Cd(OH)2/CdS復(fù)合膜光電性能的影響；在可見光照下極化時(shí),能夠縮短制備復(fù)合膜的極化時(shí)間。結(jié)果表明,用此方法能快速制備Cd(OH)2/CdS復(fù)合膜,且具有良好的光電化學(xué)性能。另外,我們也在可見光照下原位連續(xù)CV掃描制備了Cd(OH)2/CdS復(fù)合膜,研究了其光電化學(xué)性能。
[Abstract]:In recent years, nano-semiconductor thin film materials have been widely concerned, and have been widely used in photochemical solar cells, photochemical decomposition of water to produce hydrogen, photochemical sensing, optical devices. In this dissertation, we optimized the preparation of Bi2O3/Bi2S3 composite film and Cd(OH)2/CdS composite film by in situ electrochemical method. The photoelectrochemical properties of these composite semiconductor films were also studied. The main contents are as follows: 1) in situ cyclic voltammetry (CVV). The electrochemical behavior of Bi electrode in the mixed solution of Na2SO3 and Na2S was studied. The Bi2O3/Bi2S3 composite passivated film was prepared by in situ CV continuous scanning treatment of Bi electrode under visible light irradiation, and the photocurrent varied with time according to the change of photocurrent during CV scanning. The photochemical properties of the composite passivation film were optimized in situ and compared with the photochemical properties of the Bi2O3/Ni2S3 composite passivation film prepared by CV scanning in dark state. The photoelectrochemical properties of Bi2O3/Bi2S3 composite passivation film prepared by CV under visible light irradiation are better: the anode photocurrent density is higher in the range of -1V ~ (10) V potential; Under constant current, the potential response is faster and the amplitude of variation is larger when the light and dark state alternate. From -1.1 V to 9.8 V. these new photochemical behaviors are discussed reasonably. We have also prepared Bi2O3/Bi2S3 composite membranes by other methods. For example, after electrodeposition of bismuth nanoparticles on bismuth substrates, after CV treatment of bismuth nanoparticles coated on conductive glass, square wave pulse and so on. The smooth bismuth electrode was treated by in-situ CV method in the mixed solution of Na2SO3 and Na2S under visible light irradiation. Moreover, the photochemical properties of the prepared Bi2O3/Bi2S3 composite film are better. (2) the in situ anodic polarization is used to optimize the preparation of CdOH). In the mixed solution of NaOH and Na2S. Cd(OH)2/CdS composite film was prepared by in situ anodic polarization of CD electrode under visible light irradiation. The photochemical properties of the composite film were optimized in situ according to the variation of the anodic photocurrent with time. The electrochemical behavior and polarization potential of the CD electrode in the mixed solution of NaOH and Na2S were studied. The effect of polarization time and illumination on the photoelectric properties of Cd(OH)2/CdS composite film; The polarization time of Cd(OH)2/CdS composite film can be shortened when polarized under visible light. The results show that the Cd(OH)2/CdS composite film can be prepared quickly by this method and has good photochemical properties. We also prepared Cd(OH)2/CdS composite films by in situ continuous CV scanning under visible light, and studied their photochemical properties.
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.2

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