WO3-Wasserphotolyse-Sauerstoffpräzipitat

Wasserspaltungsreaktion kann durchgeführt werden müssen:

1. Die Bandlücke muss geeignet sein, nicht nur genug Spannung erzeugen, um Wasser zu zersetzen, sondern auch nicht zu viel, was Anregungselektronen schwierig über die Bandlücke bringen und somit die Absorption von Solarenergie stark reduzieren kann, die ideal ist die Bandlücke beträgt 1,6 ~ 2,2 eV;

2. Bei guter Sauerstoffentwicklung muss die katalytische Eigenschaft im Elektrolyt stabil sein und die Kosten niedrig sein.

Das Material, das alle obigen Anforderungen erfüllen kann, wurde noch nicht gefunden, aber einige potentielle Materialsysteme haben gefunden, wie WO 3, Fe 2 O 3, WS 2 usw., während WO 3 eine der am meisten ist Potenzial. Die Eigenschaft von Wolframtrioxid kann grundsätzlich die Hauptanforderungen von PEC photokatalytische absorbierende Schicht, mit ausgezeichneter katalytischer Eigenschaft des Sauerstoffs, Stabilität im Elektrolyt und verhältnismäßig preiswert erfüllen, die Bandlücke von 2.4 ~ 2.8eV, die etwas größer als die ideale Bandlücke ist. Aus diesem Grund haben die Leute viel Arbeit unternommen, um die Bandlücke enger zu machen, um die Sonnenlichtabsorption und die Photostromdichte zu verbessern, um die Anforderungen der photoelektrochemischen Wasserspaltung zu erfüllen. Studien haben gezeigt, dass durch Dotieren die Halbleiterbandlücke eingestellt werden kann.

Photolyse von Wasser Wasserstoff und Sauerstoff-Entwicklung ist die koexistierende Halbreaktion, mit der schnellen Entwicklung von Halbleiter-Photokatalyse Material, Wolframtrioxid als Wasser Photolyse-Material zog eine Menge Fokus. Gratian und ihr Team untersuchten die Sauerstoffentwicklungssituation von WO3, die im sichtbaren Licht induziert wurde. Gao und ihr Team untersuchen, wie sich die Sinteratmosphäre auf die katalytische WO-Wasser-Photolyse-Aktivität auswirkt, und fanden heraus, dass die Stabilität der photokatalytischen WO 3 -Aktivität durch chemische Bit-Kontrolle signifikant verbessert werden kann. Sayama ect. berichteten über das Redoxsystem von Fe 3+ / Fe 2+ -Ionen und WO 3, bei denen unter dem aus Fe 3+ bestehenden, WO 3 unter Bildung von Sauerstoff im sichtbaren Licht Wasser zersetzen kann, während gleichzeitig Fe 3+ weitergeht verzehrt werden, werden Fe 2+ -Ionen unter UV-Licht leicht zu Fe 3+ -Ionen oxidiert, um Wasserstoff zu erzeugen und ein Kreislaufsystem zu erreichen.

Außerdem hat China WO 3 mittels Sol-Gel-Methode hergestellt und eine Reihe von verschiedenen photokatalytischen Sauerstofffehlstellen und einen kristallinen Zustand erhalten, indem es bei unterschiedlichen Temperaturen zur WO 5 + -Vorläufer hitzebehandelt wurde und anschließend die Photolyse von Wasser analysiert Sauerstoffentwicklungsaktivität. Sie folgerten, dass Wolframtrioxidkatalysator die höchste photokatalytische Aktivität der Sauerstoffentwicklung unter 350 ° C für 4 Stunden Behandlung aufweist.

Experimentelle Studie der photokatalytischen Zersetzung von Wasser von Ce / WO 3 Photokatalysator zeigte, dass photokatalytische Wasserspaltung unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht Sauerstoff bei 600 ° C, die 0,05% Ce-dotierten WO 3 -Katalysator hat die höchste katalytische Aktivität, die der Sauerstoff Anstieg der Evolutionsrate um das 1,5- bis 1,7fache im Vergleich zu der undotierten WO 3.