氧化物复合电极的构筑及光电性能研究

寻找并开发经济可行、稳定可靠且高效的光电极材料是光电化学(PEC)水分解领域亟待解决的关键挑战。在众多候选材料中,氧化钨(WO3)凭借其独特的物理化学性质脱颖而出,成为备受青睐的优选材料之一。为了进一步优化氧化钨(WO3)光电极的光电性能,本文选用了无毒、化学稳定性优异且资源丰富的α-Fe2O3,通过简单的水热法将其与WO3有效结合,成功构筑了全氧化物WO3/α-Fe2O3复合电极,并对其组织结构、光学性能和光电化学性能进行了表征分析。实验结果表明,在1.23 V vs.RHE的偏压条件下,该复合电极的光电流密度达到了0.56 mA/cm2,是WO3光电极的1.87倍。这可归因于多方面的协同效应:WO3一维纳米棒结构为电子提供了高效的传输通道,确保了高导电性;α-Fe2O3的引入不仅提高了可见光利用效率,还与WO3形成了异质结结构,有效抑制了电子-空穴对的复合,促进了载流子的高效分离与传输,从而实现了光电性能的提高。本文为构筑经济、稳定且高效的光电极材料提供了一些理论参考。

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本文档关键词:电极,氧化物,构筑,光电,研究