电喷雾沉积WO3/Fe2TiO5复合光阳极及其光电催化水裂解性能

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.210464

摘要/Abstract

摘要：

构建异质结是改善半导体光响应和载流子传输的有效途径之一。采取电喷雾沉积法，在掺氟的二氧化锡玻璃（FTO）上先后制备了WO₃和Fe₂TiO₅纳米结构薄膜，并研究了其作为光阳极的光电催化性能。薄膜表面复杂的微纳米结构有效地增加了对光的捕获能力和化学反应比表面积；二者在界面处形成的异质结有效地抑制了光生载流子的复合，加速了电荷的转移，提升了光电催化水裂解性能。在1.23 V和1.6 V（vs.RHE）处，其光电流密度相比纯Fe₂TiO₅电极分别提升了1.4和4.6倍。

关键词: 光电催化, 异质结, 电喷雾, 水裂解, 光阳极

Abstract:

Heterojunction construction is one of efficient routes for improving light response and carrier transport of semiconductor. Here， nanostructured WO₃ and Fe₂TiO₅ films were sequentially deposited on the fluorine-doped SnO₂ （FTO） coated glass substrate by two electrospray steps， and the performance of as-prepared photoanode was studied in detail. Benefited from the complex surface structure in nano-micro scale， the trapping ability of photons and the active area for water oxidation reaction are enhanced effectively. More importantly， the photo-generated charge carrier recombination is restrained by the heterojunction formed at the interface of WO₃ and Fe₂TiO₅ and the charge transfer is accelerated due to the presence of built-in potential， which promotes the photoelectrochemical water splitting performance. The photocurrent density of WO₃/Fe₂TiO₅ photoanode is 1.4 and 4.6 fold larger than those of pristine Fe₂TiO₅ at 1.23 V （vs.RHE） and 1.6 V （vs.RHE）， respectively.

Key words: Photoelectrochemical, Heterojunction, Electrospray, Water Splitting, Photoanode

中图分类号:

O611.3

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图/表 2

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WO₃/Fe₂TiO₅ Composite Photoanode Deposited via Electrospray for Enhanced Photoelectrochemical Water Splitting

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