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近年来,由于能源与环境问题日益紧迫,为了实现对太阳能的低成本及高效转化和储存,各种光电化学电池引起了广泛的研究。本文采用溶胶-凝胶法直接制备纳米复合半导体材料Cr-Ba4In2O7/Cr-In2O3以及固相法制备Cr-InNbO4:NiO,将得到的半导体材料与储氢合金电极结合制备光电极并对其光电化学性能进行研究。众多研究表明,复合半导体由于可提高载流子分离效率而具有较高的光催化活性。但目前均匀复合半导体的制备一般需要高温等较多步骤。本文通过对溶胶—凝胶法制备Cr-Ba4In2O7和Cr-In2O3半导体材料的实验条件进行探索,成功实现一步合成直接制备均匀混合的Cr-BIO纳米复合半导体材料。复合半导体材料由Cr-Ba4In2O7纳米棒(长50-150nm,直径5-50nm)和Cr-In2O3纳米颗粒(粒径30-90nm)组成,且两种材料之间均匀混合,可以充分接触,因此有利于光生载流子的有效分离。Cr-BIO材料紫外可见吸收光谱中吸收边约480nm,在可见光范围具有明显吸收利用。Cr-BIO半导体制备的Cr-BIO/Cu电极和Cr-BIO/Ni电极在光照下都表现出明显的光电流响应。将Cr-BIO与储氢合金结合制备HSA/Cr-BIO光电极,在循环伏安曲线中,电极在光照下电流增大速率明显比未受光照下的大。HSA/Cr-BIO电极在200μA电流与光照同时充电时比仅200μA电流充电后放电时间长(11.4小时vs8.7小时),所增加的放电容量来自光生电子与空穴对储氢合金电极的充电,表明该HSA/Cr-BIO电极具有明显的光辅助充电性能。该电极的光辅助充电性能可能是由于在均匀混合,相互接触的Cr-In2O3和Cr-Ba4In2O7两种半导体中存在能带偏置,从而使光生载流子有效分离并迁移到半导体表面进行光充电反应。采用固相烧结法制备的(In0.9Cr0.1)NbO4光催化材料吸收边约470nm,且在530nm处有一个较小的吸收峰,表明在可见光范围具有明显吸收利用。采用浸渍法可以在Cr-InNbO4颗粒表面均匀地沉积NiO纳米颗粒得到Cr-InNbO4:NiO材料。将制备的Cr-InNbO4:NiO材料与储氢合金结合制备HSA/Cr-BIO光电极,在循环伏安曲线中,电极光照下电流增大速率明显比未受光照下的大。HSA/Cr-InNbO4:NiO电极也表现出明显的光辅助充电性能。这是由于分布在表面的NiO纳米颗粒起到电子捕获阱的作用,从而使光生载流子有效分离并迁移到半导体表面进行光充电反应。