研究目的
开发一种锡掺杂氧化铁的调制阳极氧化合成方法,通过改善电荷传输和降低过电位来提高太阳能水分解性能。
研究成果
调制阳极氧化技术成功合成了锡掺杂氧化铁,通过改善电荷传输和降低过电位提升了光电化学水分解性能,该方法可推广至其他掺杂剂。
研究不足
效率受限于氧化铁膜的厚度(约10微米),该技术可能需要对其他掺杂剂进行优化;与其它盐类相比,使用SnF2会限制溶解度和掺杂控制。
1:实验设计与方法选择:
研究采用方波电压调制的调制阳极氧化法,以铁箔为原料合成锡掺杂氧化铁,优化电压、SnF?浓度和煅烧温度等参数。
2:样品选择与数据来源:
使用纯度为99.99%的铁箔基底,在含SnF?的电解液中清洗并阳极氧化。
3:99%的铁箔基底,在含SnF?的电解液中清洗并阳极氧化。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包括铁箔、SnF?、乙二醇、去离子水、恒电位仪、炉子、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、光电化学池(PEC cell)、氙灯和气相色谱仪。
4:实验步骤与操作流程:
通过调制电压进行阳极氧化,随后煅烧并沉积Co-Pi;在模拟太阳光照下的三电极体系中开展光电化学(PEC)测量。
5:数据分析方法:
采用线性扫描伏安法(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)、莫特-肖特基图、入射光子-电流转换效率(IPCE)测量及XRD的Rietveld精修进行数据分析。
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