WO3 광분해 및 산소

광분해 반응은 다음을 충족시키기 위해 수행 될 수있다:

1. 물을 분해하기에 충분한 전압을 생성하기 위해서는 금 제대 폭이 적당해야하지만 너무 크지 않은 경우에는 전자가 흡수 밴드를 통과하여 태양 에너지의 흡수를 크게 저해하지 못하며 금지 밴드 폭의 이상적인 범위는 1.6이다. ~ 2.2eV。

2. 우수한 산소 발생 촉매 특성을 가지며 전해액에서 안정적이어야하고 가격이 저렴해야합니다. 위의 요구 사항을 충족시킬 수있는 재료는 아직 발견되지 않았지만 일부 재료 시스템은 WO3, Fe2O3, WS2 등과 같이 잠재적 가능성이있는 것으로 밝혀졌으며 WO3가 그 중 가장 유망한 재료입니다. 삼산화 텅스텐의 특성은 기본적으로 PEC 광 흡수 촉매층의 주요 요구 사항을 충족 할 수 있으며, 우수한 산소 촉매 특성을 가지며 전해액 내에서 안정적이고 비교적 저렴하며 금 제대 폭은 2.4 ~ 2.8eV로 이상적인 금지보다 약간 큽니다. 너비. 이를 위해, 사람들은 광전자 화학 분해의 요구 조건을 충족시키기 위해 태양 광 흡수율과 전류 밀도를 향상시키기 위해 밴드 갭을 줄이기위한 많은 연구를 수행했다. 연구 결과에 따르면 도핑은 반도체의 금 제대 폭을 조정할 수있다。

수소를 생산하기위한 물의 광분해와 물과 산소의 광분해는 두 가지 공존하는 반 - 반응이다. 반도체 광촉매 물질의 급속한 발전과 함께 삼산화 텅스텐은 광분해 성 촉매 물질로 주목 받고있다. Gratian 등은 처음에 가시 광선 유도 하에서 WO3의 산소 발생을 연구했다. Gao 등은 WO3 광분해 물의 촉매 활성에 대한 소결 대기의 영향을 연구하였고 WO3 광촉매 활성의 안정성이 화학적 위치 제어에 의해 현저하게 향상 될 수 있음을 발견했다. 사야마 (Sayama) 등은 Fe3 + / Fe2 + 이온과 WO3로 구성된 산화 환원 시스템을보고하였으며, WO3는 Fe3 +의 존재 하에서 가시광 하에서 산소를 분해 분해 할 수있는 반면, Fe3 +는 지속적으로 소모되는 반면 Fe2 + 이온은 자외선으로 쉽게 존재한다. 그것은 Fe3 + 이온으로 산화되어 수소를 생성하며, 이는 전체 시스템의 순환을 실현합니다。

또한 WO3는 중국에서 졸 - 겔법으로 제조되었으며, 다른 온도에서 WO5 + 전구체를 열처리함으로써 산소 결손과 결정 상태가 다른 일련의 광촉매가 얻어졌으며 물의 광분해 및 산소 발생의 활성이 분석되었다. 그들은 350 ℃에서 4 시간 동안 처리하여 얻은 산화 텅스텐 촉매가 광촉매 산소 발생 활성이 가장 높다는 것을 발견했다。

Ce / WO3 광촉매에 의한 물의 광촉매 분해는 600 ℃에서 0.05 % Ce로 도핑 된 WO3 촉매의 촉매 활성에서 가시 광선 조사에 의한 물의 산소로의 광촉매 분해가 가장 높았다. 촉매의 산소 발생 속도는 도핑되지 않은 WO3의 1.5 내지 1.7 배이다。