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基于钒酸铋的光活性材料中化学计量与非化学计量钨掺杂效应对光电化学水分解的影响
摘要： 在光电化学（PEC）水分解中，BiVO4因其适宜的带隙而备受关注，但其导电性差导致PEC性能较低。该体系绝大多数研究聚焦于通过钨（W）化学计量比掺杂来提升体相和界面导电性，同时控制晶体缺陷与复合位点的污染物生成。本文深入探究了非化学计量比W掺杂对BiVO4体系的影响。采用简易浸涂法制备了化学计量比与非化学计量比的钨掺杂单斜晶系BiVO4（即Bi1-(x+d)V1-xWx+dO4；BiV1-xWx+dO4和BiV1-yWyO4；x=0.008；y=0.03；d=0.005）?；Ъ屏勘茸榉峙浔劝绾善胶獾腂i、V和W原子，而非化学计量比组分配比则含有过量Bi或过量Bi与W。在1.23 V（vs RHE）电压下经单太阳光照射电极时，非化学计量比组分BiV1-xWx+dO4展现出最优的光电化学水分解性能。XRD和XPS结果表明：过量Bi或过量Bi与W的非化学计量掺杂可能形成V5+离子被W6+离子取代且不产生其他缺陷的环境，但不同组分配比样品的带隙未观察到显著差异。进一步通过电化学阻抗技术分析BiVO4中W掺杂对体相和表面电荷迁移率的影响，结果显示非化学计量比组分BiV1-xWx+dO4电极具有低界面电阻、低电荷转移电阻及高电荷供体/表面态密度特性。循环伏安测试表明：超出化学计量量的Bi与W添加有效抑制了空穴-电子对复合位点的形成。电化学分析结果证实，这种特定非化学计量比组分BiV1-xWx+dO4能显著减少陷阱位点并增强电荷转移动力学，从而获得更优的光电化学水分解性能。
关键词： 析氧反应，光电化学电池，水分解，钒酸铋，钨掺杂
更新于2025-09-23 15:23:52
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碱金属促进钨掺杂二氧化钒(VO2)的加速效应
摘要： 单斜相二氧化钒（VO2(M)）会发生可逆的相变，从单斜晶系（半导体）转变为四方晶系（金属），并展现出优良的热致变色性能。硫酸氧钒（VOSO4）作为钒源，在碱性物质存在下于温和条件下易于制备VO2(M)。本研究探究了添加NH4HCO3、NH3·H2O和NaOH对掺杂/未掺杂钨的VO2晶体形成及其热致变色性能的影响。三种碱中碱性最强的NaOH产生了最强且最尖锐的X射线衍射峰，而碱性最弱的NH4HCO3则呈现相反效果。值得注意的是，在通过钨掺杂调节相变温度时，与使用NaOH相比，采用NH4HCO3更有利于形成缓慢结晶框架。
关键词： 氢氧化钠、二氧化钒、碳酸氢铵、氢氧化铵、钨掺杂
更新于2025-09-23 15:22:29