g-C3N4/TiO2 纳米线阵列的制备和光电化学性能研究文献综述

 2021-10-24 15:39:02

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一.介绍使用和消耗传统能源造成的环境污染日益严重,对可再生和清洁能源产生了迫切的需求。

光电化学(PEC)水分解技术为产生清洁的氢能提供了一个很有吸引力的解决方案,其中相关的光电电极是关键。

为了达到高的能量转换效率,光电阳极应该能够有效地收集太阳能和快速的电子传输,同时具有很高的耐久性。

虽然许多半导体材料已被用作光阳极(如Tio2、ZnO和α-Fe2O3)用于PEC水的分裂,但其性能仍不令人满意;它们通常存在以下一个或多个问题:可见光捕获效率低、电子空穴分离差、催化活性位点堵塞或界面动力学缓慢。

特别是许多半导体在可见光照射下不能被激活因为它们的带隙相对较宽。

为了解决这些问题,人们投入了大量的精力来制造设计良好的纳米复合结构,以优化可见光照射下的PEC性能。

为了进一步提高贵金属敏化半导体的PEC性能,我们提出用化学方法包裹可见光响应作为保护材料在半导体表面上的壳层来制造复合结构不仅有利于提高太阳能光能的利用,而且有利于保证快速的界面电荷转移和增强光阳极的稳定性。

考虑到丰富的MOF协调组织可以与一些敏化半导体相互作用,它可以同时以MOF作为光电子受体,可见光响应MOF的外壳/增长到这些半导体制造光电阳极催化剂是可行的,有利于PEC分解水分裂。

在这方面,所得到的异质结构将具有以下优点:(i)可见光响应的MOF可以提供有效的光捕获,其多孔结构对敏化半导体芯的光吸收路径影响很小;(ii)互连良好的MOF/半导体界面可使MOF壳内的光激发电子容易转移至敏化半导体,提供加速电荷转移的可用通道;(iii)多孔MOF作为一层保护层,可以在不阻碍离子或气体扩散的情况下阻止光敏剂的浸出或聚集,增强了光阳极的稳定性,同时保持了良好的PEC性能。

二.ZnO@Au@ZIF-67的制备制备ZnO阵列采用简便的水热法合成了氧化锌方法。

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