光電化學(xué)水分解（PEC）是一種十分有前景的將太陽能轉(zhuǎn)化為氫能的方式。由于光電極材料的性質(zhì)直接決定了整個光電化學(xué)水分解的效率,因此,對于光電極材料的選取尤為重要。CuWO4作為一種n型半導(dǎo)體,其合適的能帶位置、理想帶隙（～2.2 eV）和較高的理論光電流密度（10.7 mA/cm2）等優(yōu)點,使得其被認(rèn)為是一種十分有前景的光陽極材料。然而,目前所報道的光電流密度（0.3 mA/cm2）遠低于其理論值,此外,關(guān)于CuWO4的電子結(jié)構(gòu)（導(dǎo)帶的軌道組成）尚存在很大爭議。電子結(jié)構(gòu)決定化學(xué)性質(zhì),基于此,本文研究了CuWO4的電子結(jié)構(gòu)并揭示了CuWO4很低的本征光電流的原因,并通過負(fù)載助催化劑Co3O4改進CuWO4的光電化學(xué)性能。主要內(nèi)容有:（1）采用旋涂法成功制備出高質(zhì)量的CuWO4薄膜,將其作為光電陽極進行光電化學(xué)測試。通過優(yōu)化合成條件,光電流密度可達到0.48 mA/cm2在+1.23 V vs RHE的電壓下,是目前報道的最高的本征光電流密度。同時,我們利用XPS,XAS和DFT計算等手段對其電子結(jié)構(gòu)進行表征,實驗和理論計算的結(jié)果表明CuWO4的價帶（VB）是由強雜化的O 2p6和Cu 3d... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＰＥＣ水分解示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＥＣ?ｗａｔｅｒ?Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??

圖１．２?Ｕ）?ｎ型半導(dǎo)體與電解液接觸前能帶示意圖；（ｂ）?ｎ型半導(dǎo)體與電解??

圖２．１ＣｕＷ〇４薄膜合成示意圖??


本文編號：3512790