تولید هیدروژن با استفاده از تجزیه آب تحت نور خورشید یک روش امیدوار کننده برای تولید سوخت پاک و تجدیدپذیر می‌باشد. با استفاده از نیمه هادی‌های مثبت و منفی به ترتیب به عنوان فتوکاتد و فتوآند می‌توان آب را به عناصر تشکیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اکسیژن تجزیه نمود. از هماتیت می‌توان به عنوان فتوآند برای این منظور استفاده نمود. در این تحقیق هماتیت با استفاده از روش رسوب‌دهی الکتروشیمیایی ایجاد شده است. جهت تعیین فاز از تفرق اشعه ایکس استفاده شد که الگوی پراش بیانگر هماتیت با ساختار بلوری رومبوئدرال می‌باشد. مورفولوژی سطحی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دهنده‌ی دو لایه‌ی پایینی همراه با ترک و لایه بالایی بصورت ذرات می‌باشد. مقدار جریان تحت نور با استفاده از پتانسیل روبشی خطی تحت قطع و وصل نور مرئی تعیین شدند که در پتانسیل V6/0 نسبت به الکترود Ag/AgCl به مقدار μA.cm-2 5/2 بدست آمد. منحنی نایکوئیست هماتیت در پتانسیل V0 و V6/0 با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بدست آمد و مدار معادل آنها شبیه سازی گردید و مقدار پارامترهای مربوطه بدست آمدند. همچنین با استفاده از منحنی مات-شاتکی مقدار پتانسیل فلت باند و مقدار دانسیته حامل بار به ترتیب به مقدار V 35/0- نسبت به مرجع Ag/AgCl و cm-3 1018×4/8 بدست آمدند. تفاصيل المقالة

در این تحقیق با استفاده از تکنیک­های ولتامتری سیکلی^[1] و کرونوآمپرومتری^[2] مراحل اولیه رسوب­دهی الکتروشیمیایی مس روی فلز پایه مولیبدن در محلول اندکی اسیدی مطالعه شده است. رسوب­دهی الکتروشیمیایی مس بر روی فلز پایه مولیبدن از دیدگاه ترمودینامیکی، سینتیکی، مکانیزم جوانه­زنی و رشد مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از ولتامتری سیکلی تعیین شد که رسوب­دهی الکتروشیمیایی مس روی فلز پایه مولیبدن یک فرایند برگشت­ناپذیر و تحت کنترل نفوذ می­باشد. تحت کنترل نفوذ بودن رسوب­دهی الکتروشیمیایی مس بر روی فلز پایه مولیبدن توسط رابطه­ی Randles-Sevcik تایید گردید. ضریب نفوذ مس در 3 pH= و 4 با استفاده از رابطه­ی Randles-Sevcik و رابطه­ی Cottrel محاسبه شدند که در تطابق خوبی با هم بودند. با استفاده از مدل Sharifker-Hills منحنی­های جریان گذرا^[3]مس تحلیل شدند. مکانیزم جوانه­زنی مس به عنوان تابعی از pH و پتانسیل مورد بررسی قرار گرفتند. در3 pH= و 4 مکانیزم جوانه­زنی و رشد مس روی نمونه­ سمباده شده به‌صورت ترکیبی از آنی[4] و پیشرونده[5] سه بعدی بود درحالی‌که با افزایش pH و پتانسیل مکانیزم جوانه­زنی به سمت مکانیزم آنی سه بعدی متمایل شد. غوطه‌ور کردن فلز پایه در محلول حاوی آمونیاک و سپس اسید کلریدریک بعد از سمباده زدن تاثیری بر روی مکانیزم جوانه­زنی و رشد نداشت. اچ کردن فلز پایه در محلول حاوی اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسید کلریدریک بعد از سمباده زدن مکانیزم جوانه­زنی را از حالت آنی سه بعدی به پیشرونده سه بعدی تغییر داد.   




[1] -Cyclic voltammetry


[2] -Chronoamperometry


[3] -current transient


[4]- instantaneous


[5]- progressive تفاصيل المقالة