【摘 要】
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二氧化钛纳米棒(TiO2 nanorod arrays,NRAs)有利于光生载流子的捕获和转移,垂直于基底定向分布的一维单晶结构可以有效缩短电子的传输路径、增强离子在半导体薄膜与电解液界面的扩散.因为这一系列优点,NRAs在光电分解水中表现出较高的光转化效率.然而,在中性电解液中,在1.23 V(vs.RHE)的外加偏压下光电流仍然没有达到饱和,说明其中空穴的转移速率还有待进一步提高.在本研究中,
【机 构】
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中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室,洁净能源国家实验室,辽宁,大连;哈尔滨工业大学化工学院,黑龙江,哈尔滨
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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二氧化钛纳米棒(TiO2 nanorod arrays,NRAs)有利于光生载流子的捕获和转移,垂直于基底定向分布的一维单晶结构可以有效缩短电子的传输路径、增强离子在半导体薄膜与电解液界面的扩散.因为这一系列优点,NRAs在光电分解水中表现出较高的光转化效率.然而,在中性电解液中,在1.23 V(vs.RHE)的外加偏压下光电流仍然没有达到饱和,说明其中空穴的转移速率还有待进一步提高.在本研究中,我们提出了一种提高简单快快捷的方法提高NRAs的光电化学分解水效率.在0.5 M 的Na2SO4中用电化学法在不同电位下一步还原出黑色的TiO2纳米棒(Colored NRAs,C-NRAs).利用Mott-Schottky法对载流子浓度进行测试,结果表明C-NRAs中的载流子浓度与还原前相比增加了3 个数量级.在AM1.5G,光强为100 mW/cm2的太阳能模拟器下,在0.5 M 的Na2SO4电解液中,C-NRAs在1.23 V(vs.RHE)的外加偏压下光电流达到1.18mA/cm2,未还原的NRAs同样条件下的光电流仅0.54mA/cm2.对于NRAs还原前后进行光电分解水的产气量测试,同样条件下C-NRAs所产生的氧气量也有明显的增加.
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