氢还原氢氟酸刻蚀的TiO_(2)纳米薄膜光电化学性能

于濂清; 杨钱龙; 朱海丰; 段丽杰; 赵兴雨; 王艳坤

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氢还原氢氟酸刻蚀的TiO_(2)纳米薄膜光电化学性能

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TiO_(2)是一种价格低廉、稳定的半导体材料,被广泛应用于光催化水裂解、污水处理等众多领域,但其只能吸收高能量的紫外光,限制了实际应用。本工作采用氢氟酸溶液刻蚀纯钛片,然后在一系列温度下对其进行热处理,使其表面与氧气反应生成TiO_(2)薄膜,随后将样品置于氢气气氛下进行还原处理。通过XRD对其进行物相表征,SEM观察微观形貌,利用电化学工作站测试样品的光响应曲线、线性扫描伏安曲线以及电化学阻抗谱,并根据线性扫描伏安曲线计算出样品的光转换效率。结果表明,经过HF处理后,所形成的TiO_(2)纳米薄膜暴露(101)晶面。同时,经过HF处理和氢气还原制备的样品的光电性能有了较大提升,光电流密度最高可达1.04 mA/cm^(2),是未经HF处理和氢气还原薄膜的11.5倍,是仅经HF处理薄膜的2.97倍,最大光转换效率提升了70%。该方法制备的纳米薄膜材料在光催化降解、产氢等领域具有潜在的应用价值。

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来源
《材料导报》 |2021年第20期|20001-20004|共4页
作者
于濂清; 杨钱龙; 朱海丰; 段丽杰; 赵兴雨; 王艳坤;
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作者单位

中国石油大学(华东)材料科学与工程学院;

青岛266580;

中国石油大学(华东)理学院;

青岛266580;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类催化剂;光化学;
关键词
二氧化钛; 氢氟酸处理; 氢气还原; 光电化学性能;

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