【摘 要】
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在众多的清洁能源中,氢能是一种应用潜力巨大的能源。利用太阳能光催化分解水制氢是一种获得可再生能源和清洁能源的有效方法。纳米ɑ-Fe2O3 材料因具有储量丰富、性质稳
【机 构】
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天津理工大学化学化工学院 天津市有机太阳能电池与光化学转换重点实验室 天津 300384
【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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在众多的清洁能源中,氢能是一种应用潜力巨大的能源。利用太阳能光催化分解水制氢是一种获得可再生能源和清洁能源的有效方法。纳米ɑ-Fe2O3 材料因具有储量丰富、性质稳定、无毒和光催化活性的特点而成为了目前新型光解水材料的研究热点之一。但是,纳米ɑ-Fe2O3 也存在一些缺点,如空穴传输距离短,电子-空穴复合几率高等,从而严重限制了其光解水效率[1,2]。因此,将纳米ɑ-Fe2O3与其他半导体材料进行复合,制备超薄ɑ-Fe2O3 薄膜,便于电荷传输,从而使其具有更高的光催化性能,在能源领域具有十分重要的研究意义。本文首先用旋涂法在导电玻璃上旋涂一层TiO2 膜,其次采用反应釜水热合成法合成纳米ɑ-Fe2O3,在TiO2 膜上负载一层超薄ɑ-Fe2O3 膜,然后用电化学工作站,采用三电极体系,用线性扫描伏安法,在可见光(λ≥420nm)照射下,考察其光电催化分解水制氢效果,并用气相色谱在线检测氢气产量。我们首先考察了TiO2 负载量的多少对ɑ-Fe2O3 光催化活性的影响,如图1 所示,可以看出TiO2 的存在,大大提高了ɑ-Fe2O3 的光催化活性。随后考察了ɑ-Fe2O3 的负载量对其光电流的增加,如图2 所示,随着ɑ-Fe2O3 的负载量的增加,其光电流增加趋于稳定。同时,我们对所制备的ɑ-Fe2O3 进行UV-vis、XRD、SEM 和TEM 等测试,表征了ɑ-Fe2O3 的可见光吸收范围,晶型,晶粒大小,最后我们对ɑ-Fe2O3/TiO2 纳米复合材料可见光分解水制氢的机理进行了分析。
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