新型WSe2光電極的製備方法

p型WSe2之所以能很好地成為光電極產氫的理想材料,是因為它具有以下3個優勢:(1)帶隙窄,易於光電化學產氫;(2)具有較高的載流子遷移率;(3)光電轉換效率僅次於矽,但光穩定性高於矽。據悉,目前提高二硒化鎢光電催化活性的方法主要使用負載,如鉑、釕一類的貴金屬及其相應複合物,由於負載材料價格昂貴且地球含量低,極大地限制該類材料在光電催化分解水方面的實際應用。針對上述的不足,下面將為大家介紹一種WSe2基複合納米片光電極的生產方法。其具體步驟如下:

新型WSe2光電極的製備方法圖片

一、合成WO3納米片光電極;

二、合成二硒化鎢納米片光電極:

2.1稱取四氯化硒,平鋪於瓷舟內,瓷舟上方放置WO3納米片光電極,然後置於石英管內,英管的兩端用由錫紙包裹的石英塞子塞住,然後通氬氣,之後關閉氣體,煆燒;

2.2待冷卻至室溫,從石英管中取出步驟2.1中最終得到的產物,用蒸餾水和無水乙醇交替清洗,然後置於真空乾燥箱中烘乾,即可制得WSe2納米片光電極;

三、合成CdS-WSe2異質結光電極:

3.1將步驟二制得的WSe2納米片光電極置於濃氨水中,加入然後置於水浴鍋中,在水浴條件下進行吸附,吸附完畢後,加入硫脲,水浴條件下沉積;

3.2反應結束後,用鑷子將步驟3.1得到的產物取出,用蒸餾水沖洗,然後置於真空乾燥箱中乾燥,即可獲得CdS-WSe2異質結光電極;

新型WSe2光電極的製備方法圖片

四、合成In2S3-CdS-WSe2光電極

4.1將CdS-WSe2異質結光電極置於19mL水中,依次加入冰醋酸和In2(SO4)3,然後置於水浴鍋中,在水浴條件下進行吸附,吸附完畢之後,加入硫代乙醯胺,水浴條件下沉積;

4.2反應結束後,用鑷子將步驟4.1最終得到的產物取出,用蒸餾水沖洗然後置於真空乾燥箱中烘乾,即可獲得In2S3-CdS-WSe2光電極;

五、合成Pt-In2S3-CdS-WSe2複合納米片光電極

5.1將Na2SO4溶于水,然後加入H2PtCl6.6H2O,不斷攪拌下稀釋,即可獲得含有H2PtCl6.6H2O的硫酸鈉溶液;

5.2取步驟5.1得到的H2PtCl6.6H2O的硫酸鈉溶液置於光電化學池中,採用三電極系統,以Pt為對電極,飽和甘汞為參比電極,以In2S3-CdS-WSe2光電極為工作電極,使用時間電流曲線法,設定電壓-0.1V,時間為600s,然後打開氙燈,點擊運行系統;

5.3反應結束後,用鑷子將步驟5.2最終得到的產物取出,用蒸餾水沖洗,然後置於乾燥箱中烘乾,即可得到Pt-In2S3-CdS-WSe2複合納米片光電極。

該生產方法的優勢在於:原料來源豐富、路線簡單、重複性好、產品穩定性高。

 

 

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