花椰菜狀納米氧化鎢

近年來,光電化學(PEC)水分解引起了人們的關注,被認為在太陽能轉換方面具有潛在的應用。太陽能轉換的有效性主要取決於光電極的結構。此外,納米結構光電極和表面孔隙率在提高效率方面具有額外的優勢,因為它們表現出獨特的光收集、化學穩定性、活性表面積和電荷分離特性。
 
研究人員一直專注於製造高效納米結構的氧化鎢(WO3)光陽極,例如納米線、納米板、納米薄片、納米管和納米棒。因此,據報導,科學家以六羰基鎢和多壁碳納米管溶液為原料在甲苯中的反應下,通過氣溶膠輔助化學氣相沉積法(AACVD) 成功製造了花椰菜狀納米氧化鎢。製備過程如下:
 
花椰菜三氧化鎢圖片
 
納米尺寸三氧化鎢 (WO3) 花椰菜的製備通過氣溶膠輔助化學氣相沉積 (AACVD) 在具有 17 cm×6 cm 尺寸的管狀水平床冷壁的反應器中進行。在甲苯 (>>99.6%, Sigma-Aldrich) 中製備六羰基鎢 (99%, Aldrich) 和多壁碳納米管 (>95%, Aldrich) 的前體溶液。使用固定濃度的 0.5 g 六羰基鎢並在 50 mL 甲苯中與0.25% 濃度的 MWCNT混合。將前體混合物放在磁力攪拌器上至少 30 分鐘,以確保化學品均勻溶解。在氮氣 (N2, 99.9%, BOC) 存在下,使用超聲波加濕器產生霧狀溶液氣溶膠,以 1.5 L/min 的流速將溶膠輸送到反應器。所有沉積均在塗有 SiO2 層(Pilkington NSG)的石英玻璃上進行。沉積前,將載玻片切成(90mm×45mm×4mm)大小,用丙酮和去離子水超聲清洗10分鐘,去除表面污染物。所有沉積基板的溫度保持在400°C,沉積時間持續一個半小時。
 
PEC水分解圖片
 
總之,在六羰基鎢和多壁碳納米管溶液在甲苯中的反應下,通過氣溶膠輔助化學氣相沉積(AACVD)在石英玻璃上成功製造了花椰菜狀納米氧化鎢。由於花椰菜狀納米氧化鎢薄膜的顏色條紋,光學透射率隨著變化而降低,花椰菜狀納米氧化鎢的吸光度增加了300nm 到400 nm。這種增加是由於除多壁碳納米管之外產生的俘獲位點和缺陷也改變了費米能級,因此帶隙能量增加到 3.18 eV。
 
 

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