CuWO4光電催化材料的制備及其氫處理改性的研究.pdf

1、面對越來越嚴重的環(huán)境污染和能源危機問題，發(fā)掘新能源以及發(fā)開新型的獲取清潔能源的技術(shù)刻不容緩。半導體光電催化技術(shù)憑借其廉價、無二次污染、穩(wěn)定性好等優(yōu)點在人類利用太陽能解決當前能源危機和治理環(huán)境污染方面有著很大的應(yīng)用前景。一些金屬氧化物半導體作為傳統(tǒng)的催化劑研究的很多，如TiO2，ZnO， WO3，CeO2和α-Fe2O3及硫化物(CdS和ZnS)，但同時也暴露出了很多問題，比如容易發(fā)生光腐蝕，載流子遷移率低，穩(wěn)定性差，對可見光利用率低等等

2、問題。CuWO4作為一種新型的雙金屬氧化物，具有禁帶寬度窄，能吸收部分可見光，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，而在近幾年中被廣泛研究。由于CuWO4是雙金屬氧化物，制備出的CuWO4多是粉體，但是在運用于光電分解水時，一般需要制備為電極。所以制備CuWO4光陽極并將其運用于光電分解水中是目前需要研究的課題。另外CuWO4本身也存在著載流子分離效率低和傳輸性能低等缺點，所以在基于對CuWO4的改性研究中，本文用氫處理的方法對CuWO4進行改性，提高了其光

3、電催化性能。
　　本論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論分為兩部分：
　　①探索CuWO4/FTO光陽極的制備方法：采用水熱法在FTO導電玻璃基底上制備合成了納米結(jié)構(gòu)的 CuWO4薄膜，并討論了不同水熱濃度、不同水熱溶劑對CuWO4薄膜的結(jié)構(gòu)影響，并且實驗系統(tǒng)表征了水熱法制備 CuWO4/FTO的形貌、表面狀態(tài)、帶隙結(jié)構(gòu)和光電催化活性。結(jié)果表明，用水熱法成功制備出了長在基底上的厚度為800nm左右的CuWO4薄膜，形貌為100-200n

4、m尺寸的納米顆粒，并用 XRD、EDX、XPS來表征了 CuWO4薄膜的結(jié)構(gòu)和晶型。電化學測試也表明制備的CuWO4薄膜具有優(yōu)異的光電催化性能和穩(wěn)定性。
　?、谟脷錃馓幚硭疅嶂苽涞腃uWO4薄膜，并且探討了不同氫處理時間對CuWO4光電性能的影響。與未氫處理的CuWO4薄膜相比，最佳的氫處理時間是30min，其光電流密度在1.2 V vs.Ag/AgCl達到了0.75mA/cm2，是未氫處理的CuWO4薄膜光電流的三倍。初步探討了