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直接浸渍法制备的CdO-TiO2纳米管增强光电化学性能
摘要： 采用直接浸渍法制备了一系列CdO-TiO2纳米管。通过优化的两步阳极氧化工艺制得自组装TiO2纳米管。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和光电化学(PEC)测试对CdO-TiO2纳米管的形貌、结晶度、元素组成及光电化学性能进行了表征。在较低Cd(NO3)2浓度下，TiO2纳米管表面未形成明显CdO晶粒，但EDS和XPS测试显示CdO掺杂量随Cd(NO3)2浓度增加而提高。当Cd(NO3)2前驱体浓度较高(800 mM)时，可清晰观察到TiO2纳米管表面形成颗粒团簇和纳米晶体，样品XRD图谱出现CdTiO3特征衍射峰。同时Ti 2p XPS谱呈现约0.3 eV的明显偏移，这归因于晶格结构变化。掺杂后观察到平带电位(Vfb)负向移动及载流子密度降低。计算得出CdO-TiO2纳米管的最大入射光子-电荷载流子转换效率(IPCE)达10.16%，显著高于纯TiO2纳米管。
关键词： 氧化镉，光电化学，浸渍-煅烧法，二氧化钛纳米管
更新于2025-09-23 15:23:52
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无助催化剂异质结复合材料中BaTiO3与CaFe2O4的协同效应提升光化学产氢性能
摘要： 通过超声-煅烧法，利用水热法和溶胶-凝胶法分别预合成的BaTiO3与CaFe2O4粉末，成功制备了一系列不同CaFe2O4/BaTiO3重量比的BaTiO3/CaFe2O4异质结复合材料。采用XRD、UV-vis DRS、SEM、TEM、EDS和XPS对复合材料进行了全面表征，证实了异质结中BaTiO3与CaFe2O4的共存。相较于单一组分，BaTiO3/CaFe2O4（40 wt%）表现出最高的光催化产氢速率，这一提升表明异质结中存在BaTiO3与CaFe2O4的协同效应?；赨V-vis-DRS、光致发光和荧光寿命测试，该协同效应源于可见光响应增强及光生电子-空穴对的高效分离，从而提高了参与光催化反应的载流子数量。通过电化学阻抗谱分析推导出合理的光催化机制，阐明了分离电荷载流子的迁移方向。此外，在无需贵金属助催化剂的情况下，最佳复合体系BaTiO3/CaFe2O4（40 wt%）使用牺牲剂（Na2S和Na2SO3）展现出良好的产氢光稳定性。
关键词： 无助催化剂，BaTiO3/CaFe2O4复合材料，析氢反应，超声-煅烧法，异质结
更新于2025-09-09 09:28:46