ساخت و مشخصه یابی فوتوالکترود تیتانیوم دی اکسید مزو متخلخل قالب گیری شده ی اتصال یافته با بیسموت وانادات
الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینرضا کشاورزی 1 , نیلوفر افضلی 2
1 - استادیار، گروه شیمی، شیمی معدنی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران.
2 - ژوهشگر پسا دکتری، گروه شیمی، شیمی معدنی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران.
الکلمات المفتاحية: نیمه رسانا, بیسموت وانادات, تیتانیوم دی اکسید مزوپور,
ملخص المقالة :
بیسموت وانادات به علت فعالیت در حضور نور مرئی، پایداری و مقرون به صرفه بودن یکی از پرکاربردترین نیمه رساناها برای شکافت فوتو الکتروشیمیایی آب با استفاده از نور خورشید می باشد. این نیمه رسانا علاوه بر داشتن گاف نوار مناسب معایبی همچون بازترکیب بالای الکترون-حفره را داراست . در این کار تحقیقاتی با هدف کاهش بازترکیب الکترون–حفره و افزایش بهره وری فوتو الکترود های بیسموت وانادات از تیتانیوم دی اکسید مزومتخلخل قالب گیری شده با کوپلیمر های P123، F127 و Brij 57 استفاده شد. اثر این کوپلیمر های سه و دو بلوکی بر روی خواص تیتانیوم دی اکسید مزوپروس سنتز شده با آن ها و در حضور بیسموت وانادات توسط آنالیز های FE-SEM، XRD، UV-vis وBET مورد بررسی قرار گرفت. این کوپلیمر ها با ایجاد حفراتی با اندازه های متفاوت باعث تغیر در میزان تخلخل و در نتیجه بارگزرای متفاوت بیسموت وانادات بر روی تیتانیوم دی اکسید شدند. جهت ارزیابی نتایج فوتو الکتروشیمیایی، آنالیزهای LSV و امپدانس الکتروشیمیایی بر روی فوتوالکترود ها انجام شد. آنالیز های فوتو الکترود ها، جذب در ناحیه مرئی، افزایش جریان در پتانسیل 1.23V vs RHE و مقاومت انتقال بار کم در نمونه های Meso TiO2/ BiVO4 را ثابت کرد. نتایج نشان داد که تیتانیوم دی اکسید مزوپروس قالب گیری شده، فعالیت بیسموت وانادات را تا 2.5 برابر بهبود می بخشد.
[3] Kim, Y. J.; Lee, Y. H.; Lee, M. H.; Kim, H. J.; Pan, J. H.; Lim, G. I.; Choi, Y. S.; Kim, K.; Park, N.-G.; Lee, C., Formation of efficient dye-sensitized solar cells by introducing an interfacial layer of long-range ordered
mesoporous TiO2 thin film. Langmuir 2008, 24 (22), 13225-13230.
[4] Li, Y.; Wang, Q.; Hu, X.; Meng, Y.; She, H.; Wang, L.; Huang, J.; Zhu, G., Constructing NiFe-metal-organic frameworks from NiFe-
layered double hydroxide as a highly efficient cocatalyst for BiVO4 photoanode PEC water splitting. Chemical Engineering Journal 2022, 433, 133592.
_||_