研究目的
采用一种名为"阵列插入"的新策略,研究如何改善颗粒状光阳极在光电化学水氧化过程中的电子收集效率。
研究成果
通过在AZO基底和LaTiO2N颗粒之间外延电沉积插入ZnO纳米棒阵列,显著提升了光生电子的收集效率,使颗粒状LaTiO2N光阳极在1.23 VRHE电位下的光电化学水氧化性能提高了一个数量级以上。该策略为制备高效氧氮化物光阳极提供了可行途径。
研究不足
部分LaTiO2N颗粒(尤其是上层颗粒)未与ZnO纳米棒连接,这解释了光电流尚未很高的原因。通过优化电子收集氧化物阵列的生长和/或氧氮化物颗粒的排布,可解决连接问题。
1:实验设计与方法选择:
通过外延电沉积法在LaTiO2N颗粒与掺铝氧化锌(AZO)基底之间插入ZnO纳米棒阵列以提升电子收集效率。
2:样品选择与数据来源:
LaTiO2N颗粒采用固相反应结合氮化工艺制备,ZnO纳米棒阵列通过阴极电沉积法生长于AZO基底表面。
3:实验设备与材料清单:
设备包含X射线衍射仪、扫描电子显微镜系统、紫外-可见分光光度计及太阳光模拟器;材料包括TiO2、La2O3、氨气、硝酸钴、硝酸锌及铂对电极。
4:La2O氨气、硝酸钴、硝酸锌及铂对电极。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过电泳沉积将LaTiO2N颗粒堆叠于AZO基底上,再电沉积ZnO纳米棒阵列连接颗粒与基底,最后进行光电化学测试评估性能。
5:数据分析方法:
采用紫外-可见漫反射光谱、电化学光谱表征及光电化学测试分析材料性能与电荷分离效率。
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