WO3復合光陽極材料的制備及性能研究.pdf

1、光電化學分解水可以將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能，有望解決全球能源危機而受到人們的普遍關注，尋找具有應用潛能的半導體材料是該領域目前主要研究熱點?；诖?，本文選取具有良好可見光響應的WO3作為光陽極材料，創(chuàng)新性地提出一種制備WO3薄膜的簡便方法，并對α-Fe2O3納米棒表面進行修飾以制備出α-Fe2O3@WO3復合光陽極，且以天然海水作為電解液，對兩種光電極材料的PEC分解水制氫性能進行了研究。
　　提出以WCl6-C2H5OH為前驅(qū)液，采

2、用滴涂-熱處理法在FTO導電玻璃上制備出了WO3薄膜，且將其作為光陽極材料首次應用于光電化學分解天然海水，系統(tǒng)研究了前驅(qū)液濃度和滴涂循環(huán)次數(shù)對薄膜光電性能的影響，以確定WO3薄膜的最佳制備工藝。實驗結果發(fā)現(xiàn)，在前驅(qū)液濃度為40 mM和滴涂循環(huán)次數(shù)為25次時制備的WO3薄膜光電性能最佳，在海水電解液中，最大光電流密度可以達到1.9 mA/cm2(1.23 V vs RHE)。在三個小時持續(xù)光照后，光電流密度的衰減不到10％，說明該光電極具

3、有較高的光電穩(wěn)定性。
　　采用水熱法在FTO上合成α-Fe2O3納米棒陣列，然后通過簡單的滴涂-熱處理法制備出α-Fe2O3@WO3納米棒陣列，并通過控制滴涂循環(huán)次數(shù)來調(diào)節(jié)復合半導體中鎢和鐵的比例，從而進一步調(diào)控復合光陽極的光電性能。在光照強度為100 mW/cm2(AM1.5G)條件下，光電流密度能夠達到1.03 mA/cm2(1.23 V vs RHE)，約是純α-Fe2O3納米棒陣列的50倍。本文還將此復合半導體光陽極進一步