氧化钨薄膜电极的循环伏安特性

为了研究氧化钨薄膜电极的循环伏安特性，采用三电极体系，以H₂SO₄溶液为电解质，通过测量光电流来研究电极的光电化学性能。下图为450℃热处理后的WO₃薄膜电极在暗态和500W氙灯光源（光强为100Mw/cm2）照射下的循环伏安曲线。可以看出，暗态条件下在扫描范围内电极的极化电流很小，远小于光照下的阳极光电流。光照条件下光电化学反应具有良好的可逆性。在电位为0.35~1.2V（vs.Ag/AgCl）范围内，对电极Pt(阴极)和WO₃薄膜电极（阳极）分别发生如下反应：
阳极：2OH^-+h⁺ → O₂ ↑+ 2H⁺
阴极：2H⁺ +2e^- → H₂↑

光照条件下，当施加偏压较小时，WO₃的准Fermi能级较高，电解液中的受主易于捕获电极中邻近WO₃电解质界面处的光生电子，因此阳极光电流较弱，甚至趋近于0。随着偏压的升高，WO₃的准Fermi能级随之降低，电解质中的受主对光生电子的捕获变得越来越困难，使得扩散到导电基底的光生电子数目逐渐增大；当偏压达到一定值后，所形成的外加电场进一步加大了光生电子的迁移速度，因此阳极光生电流也随电位的正移而逐渐增强。

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