21世紀以來,污染嚴重的環(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,對它的探索也從未停止過。通過水分解將太陽能轉換為氫氣形式的化學能可能是解決當今能源和環(huán)境危機的終極策略。光電化學（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的限制。因此,大量研究集中于改善光電化學水氧化反應的光陽極。蠕蟲狀納米陣列α型三氧化二鐵（WN-α-Fe₂O₃）核-助催化劑殼層構架有望最大限度地提高赤鐵礦三氧化二鐵的光電化學（PEC）水氧化性能,但它們的制備面臨著巨大的挑戰(zhàn),催化劑的促進作用有待于進一步提高。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】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

半導體的Ef位移示意圖

Z 型光電化學裝置原理圖(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合。在納�。ㄔ黾颖缺砻娣e）而產生載流子于表面，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 三種情況下半導體/溶液接觸的能帶學表現(xiàn)（A）兩相平衡前；（B）在暗態(tài)下兩相平衡后；（C）在穩(wěn)態(tài)照明下的準靜態(tài)平衡對于一個典型的 n 型半導體光陽極，在平衡態(tài)下溶液中含有氧化還原物質(例如，O2/H2O)該電極會由于摻雜入半導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電荷。正電荷分布在半導體的耗盡層寬度 W 上，而負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，這將引導光生少數(shù)載流子（n 型半導體的空穴）進入溶液[16]。p型半導體除了離子摻雜物帶負電荷溶液帶正電荷以外與 n 型半導體性質相似，因此，p 型半導體有利于電子流向界面上帶正電荷的受體。電場強度和半導體中的勢能勢壘取決于半導體的費米能級與-qE(A/A-)值之間的原始能量差。由于電化學勢的初始差值約 1eV，半導體中的耗盡層寬度通常約數(shù)百納米，因此半導體中的電場可達 105V cm-1[16]。載流子（電子-空穴對）是

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



本文編號：3607077