研究目的
研究添加草酸作为牺牲供体对二氧化钛光电化学水分解性能的影响。
研究成果
添加草酸作为牺牲供体显著提高了光电化学水分解中的光电流,在不含Na2SO4的水性电解质中观察到最高光电流。这表明草酸具有强还原性及其作为PEC系统中高效电子供体的潜力。
研究不足
该研究的局限性在于使用了带隙较宽的TiO2,这限制了光吸收仅限于紫外范围,同时电子-空穴对复合的可能性会影响效率。
1:实验设计与方法选择:
研究采用刮涂法在FTO玻璃上制备TiO2薄膜,并在450°C下烧结。通过SEM、XRD和紫外-可见分光光度计对薄膜的形貌、粒径和结晶度进行表征。采用光电化学测试在不同电解质中测量含/不含草酸条件下的光电极活性。
2:样品选择与数据来源:
以TiO2(P25 Degussa)为光催化剂,草酸为牺牲供体。电解质包括蒸馏水和Na2SO4水溶液。
3:实验设备与材料清单:
扫描电镜(Zeiss AM10)、X射线衍射仪(Bruker XRD D8 Advance)、紫外-可见分光光度计(PerkinElmer Lambda 35)、配备氙全弧灯的Ametek Versastat 4电化学工作站。
4:0)、X射线衍射仪(Bruker XRD D8 Advance)、紫外-可见分光光度计(PerkinElmer Lambda 35)、配备氙全弧灯的Ametek Versastat 4电化学工作站。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:制备TiO2浆料并涂覆于FTO玻璃,随后烧结。对薄膜进行表征后,在不同条件下进行光电化学测试。
5:数据分析方法:
测量不同电解质条件下的光电流密度,评估草酸作为牺牲供体的影响。
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SEM
Zeiss AM10
Zeiss
Morphology and particle size analysis
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XRD
Bruker XRD D8 Advance diffractometer
Bruker
Crystalline phase determination
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UV-Vis spectrophotometer
PerkinElmer Lambda 35
PerkinElmer
Light absorption measurement
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Ametek Versastat 4
Versastat 4
Ametek
Photoelectrochemical analysis
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TiO2
P25 Degussa
Degussa
Photocatalyst for PEC water splitting
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Fluorine-doped Tin oxide coated conductive glass
FTO Asahi Co
Asahi Co
Substrate for TiO2 thin films
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