p-Cu_2O/n-TiO_2纳米管复合电极的制备及其光电性能

采用二次阳极氧化法制备结构规整的TiO_2纳米管阵列,进一步采用恒电流电化学沉积Cu_2O制备纳米管阵列异质结复合电极Cu_2O/TiO_2。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等对样品进行表征。SEM结果表明TiO_2纳米管垂直排列在基底Ti上,管径约为50 nm,管长约为1μm左右,Cu_2O以颗粒状均匀地沉积在TiO_2纳米管阵列上;XRD结果表明TiO_2为锐钛矿晶型,而沉积的Cu_2O为立方型;XPS结果表明Cu_2O/TiO_2中Cu和Ti分别以Cu~(1+)和Ti~(2+)的形式存在;UV-vis DRS结果表明沉积Cu_2O的电极材料的吸光范围由紫外区扩展到紫外-可见区。光电性能测试结果表明:制备的Cu_2O/TiO_2复合电极具有良好的光电分解水的活性,其光电流密度是TiO_2电极的2倍以上。Cu_2O沉积量为5.18×10-7mol时,Cu_2O/TiO_2的光转化效率可达0.41%(0.735 V vs.RHE)。采用焙烧方法改善Cu_2O/TiO_2电极性能,在373 K下空气中焙烧0.5 h,电极的光转化效率可达0.65%(0.759 V vs.RHE)。最后考察了CT-0.1-373和CT-0.1电极的稳定性,经连续100次线性伏安(LSV)扫描,CT-0.1-373的光转化效率为0.64%(0.762 V vs.RHE),而未经焙烧处理的CT-0.1电极,经100次LSV扫描光转化效率值降低至0.38%(0.767 V vs.RHE),结果表明低温焙烧处理不仅可显著提高Cu_2O/TiO_2复合电极的光电活性,也可改善其稳定性。     

TiO2多孔薄膜电极的制备,微结构及光电化学性能研究

ＴｉＯ２多孔薄膜电极的制备、微结构及光电化学性能研究＊王维波李学萍肖绪瑞＊＊（中国科学院感光化学研究所光电化学中心，北京１００１０１）关键词ＴｉＯ２薄膜电极，多孔性，光电流响应近年来，半导体纳晶多孔薄膜作为一类重要的纳米结构材料，其光电化学性质及功能...     

K2Ti6O13薄膜电极的制备及其光电化学

采用溶胶-凝胶法制备了隧道状结构的K2Ti6O13薄膜电极. 溶胶-凝胶法解决了K2Ti6O13与导电基材间结合差的难题,实现了该电极良好的导电性能. 在此基础上,通过紫外-可见光吸收光谱结合电化学方法确定了K2Ti6O13薄膜的能带结构. 溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜电极用于验证方法的可靠性,并作为K2Ti6O13薄膜结构和性能特征的参照系. 实验结果表明,制备的K2Ti6O13薄膜电极禁带宽度为3.05 eV,小于K2Ti6O13粉体的禁带宽度(3.45 eV)和TiO2薄膜的禁带宽度(3.22 eV),具有可见光响应能力. 同时,K2Ti6O13薄膜电极的导带电位(-0.77 V, vs. NHE)低于TiO2薄膜电极(-0.61 V, vs. NHE),显示其还原能力优于TiO2薄膜电极,具有较强的光解水产氢潜力. 此外,K2Ti6O13薄膜的电化学表征还表明其具有很好的电子-空穴分离能力和材料稳定性. 因此,制备的K2Ti6O13薄膜在可见光光解水制氢领域将有较好的应用潜力.     

基于氧化亚铜光电极的制备及其光电化学性能的研究进展

氧化亚铜（Cu₂O）因具有合适的带隙、光响应好、价格低廉等优点,在光电化学（PEC）分解水和还原CO₂等领域引起广泛关注,是最重要的PEC光电极材料之一。本文回顾了近年来基于Cu₂O光电极的制备方法,如电化学法、物理沉积法、滴涂法、热氧化法、化学浴沉积法等,同时对不同的制备方法进行了比较。本文对基于其他过渡金属氧化物半导体材料来制备PEC光电极也具有一定的参考价值。另外,由于Cu₂O材料本身在电解液中易发生光腐蚀,光稳定性差,使得Cu₂O光电极在PEC上的应用受到很大限制。本文综述了表面修饰、半导体复合等改性手段来提高Cu₂O光电极的光稳定性,改善其PEC性能。最后指出Cu₂O光电极未来的研究重点在于探索新的电极制备方法、开拓新的改性手段以及多种改性手段的综合运用,从而进一步提高其PEC性能和应用前景。     

碳纳米管掺杂MnO2电极的电化学行为

采用化学沉淀法制备MnO2并用L4060型多壁碳纳米管对其进行掺杂.用XRD与SEM测试对样品进行表征,结果表明产物为?MnO2和?MnO2的混合物,掺杂前微观团聚成絮状,掺杂后可以明显看到管状结构贯穿其中.通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试样品的电化学性能,结果表明掺杂量为5%时样品的电容特性最好,其放电比容量为349F/g,比掺杂前提高了77.27%,掺杂后样品的等效串联电阻(RESR)和反应电阻(RE)分别下降了58.14%和47.37%.     

电活性分子L-B膜修饰CdSe薄膜电极的光电化学研究

用电活性分子——硬脂酸二茂铁酯L-B膜修饰了薄膜CdSe电极,在单色光650nm光照下用循环伏安法研究修饰的薄膜电极的光电化学性能。研究结果指出经多层L-B膜修饰后,薄膜CdSe电极的,I-V性能和光稳定性都有明显改善。用界面能级关系讨论了硬脂酸二茂铁酯L-B膜在光照的CdSe薄膜/Fe(CN)_6~(4-)溶液界面起传递电荷的中介作用,加速了界面的电荷转移。     

电化学方法制备电极板材料LiAlO_2

向100ml乙醇和1ml乙酰丙酮混合溶液中加入0.18g锂片,控制电流为0.2A电解铝片6h,制得纳米LiAlO2前驱体。将电解液水解、洗涤、干燥后在550℃煅烧2h,制得纳米LiAlO2粉体。产物通过电子透射显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)进行表征。结果表明,适宜煅烧温度为550℃;煅烧后所得纳米LiAlO2粉体粒径为30nm。MCFC电堆平均每个电池的开路电压达到1.15V左右,电堆电流密度达到187mA·cm-2,输出功率为217.8W;10次再启动,电池性能不降低。     

CuBi2O4光电极改性策略的研究

选择低成本、高效、稳定的半导体光电极,是实现经济可行的光电催化转换能源的关键步骤.由于具有相对的光稳定性,Cu基过渡金属三元氧化物因作为p型半导体光电阴极材料而受到关注.其中,CuBi2O4作为一种窄带隙的PEC光阴极候选材料受到了广泛的关注.     

粘结剂对MnO2电极电化学性能的影响

以放电容量为主要衡量标准,对粘结剂和MnO2电极电化学性能的关系进行了研究。结果表明:以聚四氟乙烯为粘结剂时,采用碾膜法成型的MnO2电极在聚四氟乙烯的配比为2%并添加乳化剂后电性能最好。由其与锂负极组装的Li-MnO2电池最高放电容量高达1295.9mA.h。     

电沉积Cu2xIn2—2xSe2薄膜的光电化学研究

用电沉积法制得Ｃｕ２ｘＩｎ２－２ｘＳｅ２（铜铟硒）（０＜ｘ＜１）薄膜＾［１］并用ＥＤＡＸ对其组成进行分析。对薄膜电极的光电化学性能、光谱响应、能隙与ｘ的依赖关系进行了研究。借助于现场微区扫描光电流谱观察了热处理、薄膜厚度、光极化对薄膜电极的光电性能影响。研究了Ｐｂ（ＮＯ３）２有效的浸渍对簿膜光电性能的影响。     

纳米金修饰电极的电化学研究

将由柠檬酸三钠与氯金酸制备的纳米金颗粒利用自组装方法修饰于金电极表面形成纳米金修饰电极,运用N5粒度测定仪、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）对纳米颗粒及其修饰电极进行了表征。利用循环伏安法（CV）与交流阻抗法（EIS）研究了纳米金修饰电极的电化学性质。     

RuO_2-SnO_2电极的XRD分析和电化学表面谱

采用X射线衍射法研究了RuO_2-SnO_2混合金属氧化物电极的相结构和晶格参数．结果表明：RuO_2和SnO_2形成了具有金红石型结构的固溶体．但与RuO_2-TiO_2电极比较，晶粒较为细小，因此涂层较致密．采用循环伏安法研究了电极的活性表面（q~*），结果显示，RuO_2-SnO_2电极具有较小的电极外表面和较大的电极内表面．上述结果有助于说明RuO_2-SnO_2电极稳定性提高的原因，同时也由于形成了更稳定的RuO_2-SnO_2化合物．     

光电化学制氢

主要介绍两类半导体光电化学制氢体系。一类是SiC体系,通过对KOH中的P-SiC和Na2SO3中的n-SiC两电极构形作电流－电压（I－V）研究表明,随着太阳光照射,有值得重视的光电流产生,这相当于水在各自的电极上分裂形成氢和氧。另一类是CdS体系,通过并入ZnS和Mo,在光照下,光电流增加,即获得了氢气释放的更大的电势。     

CuBi2O4光阴极的旋涂工艺及光电化学性能研究

采用旋涂法在导电玻璃(FTO)上制备了CuBi_2O_4薄膜。通过调控旋涂的次数,得到具有较优光电化学性能的CuBi_2O_4薄膜。同时研究了多次旋涂过程中旋涂转速、烘干温度对制备的薄膜的均匀性的影响。实验结果表明:采用3 000 r/min转速,300℃的烘干温度可以得到均匀的薄膜。旋涂层数为4层时可以得到最优的光电催化性能,较旋涂3次的薄膜性能提升72%。     

BiOI纳米片电极的光电化学性能及对苯酚的检测

通过恒电位电沉积法制备了BiOI纳米片光电极,利用XRD、SEM和DRS等手段对其进行了表征,考察了偏置电压和沉积时间对BiOI电极的物相、光吸收以及电化学性能的影响,优化出最佳制备条件为偏置电压-0.14 V、沉积时间300 s.建立了基于该BiOI纳米片电极的光电化学检测苯酚的方法,在30～420 μmol/L的浓...     

改进气体扩散电极电化学性能研究

改进用于磷酸燃料电池中气体扩散电极和电催化剂的方法制备的气体扩散电极在浓磷酸为电解质和１５０℃条件下，其氧化还原反应的电化学性能与美国Ｇｉｎｅｒ公司生产的商品气体扩散电极相比较具有更高的电化学活泼性，实验结果表明，用该方法制备的电催化剂和气体扩散电极简化了制备程序，提高了其组成的纯度，改进了气体扩散电极的电化学性能，具有较高的工业实用价值。     

CoO改性炭电极电化学电容器研究

以普通活性炭为基材,用Co(NO_3)_2溶液浸渍和高温热解法制备改性炭材料。采用循环伏安、恒流充放电、漏电流测试等电化学方法研究了由改性炭电极构成的电化学电容器的性能。结果显示虽然改性炭的比表面积比原炭有所下降,但是比电容却显著增加,从130.1F/g增加到198.8 F/g,提高了52.8%;其相应的体积比电容高达136.9 F/cm~3。