WO3 Водный фотолиз Окисление кислорода

Реакция расщепления воды может быть выполнена:

1. Зазор между полосами должен быть уместным, а не только генерировать достаточное напряжение для разложения воды, но также и не слишком много, что может привести к тому, что возбужденные электроны затрудняются поперек запрещенной зоны и, таким образом, значительно уменьшит поглощение солнечной энергии, идеальная ширина запрещенной зоны 1,6 ~ 2,2 эВ;

2. При хорошем каталитическом проявлении кислородной эволюции должно быть стабильным в электролите и быть дешевым.

Материал, который может удовлетворять всем вышеперечисленным требованиям, еще не найден, но обнаружена какая-то потенциальная система материалов, такая как WO 3, Fe 2 O 3, WS 2 и т. Д., В то время как WO 3 является одним из самых потенциальных. Свойство триоксида вольфрама может в основном соответствовать основным требованиям фотокаталитического поглощающего слоя PEC, с отличным каталитическим свойством кислорода, стабильностью в электролите и относительно недорогим, ширина полосы 2,4 ~ 2,8 эВ, которая немного больше идеальной запрещенной зоны. По этой причине люди провели много исследований, чтобы уменьшить ширину запрещенной зоны, чтобы улучшить поглощение солнечного света и плотность фототока, чтобы соответствовать требованиям фотоэлектрохимического разделения воды. Исследования показали, что легирование может регулировать разрыв полупроводниковой зоны.

Фотолиз водного водорода и выделения кислорода является совместной реакцией с быстрым развитием полупроводникового фотокаталитического материала, триоксида вольфрама в качестве каталитического материала для фотолиза воды привлекает много внимания. Грациан и их команда предварительно изучили эволюцию кислорода в WO3, индуцированную в видимом свете. Гао и их команда исследовали влияние атмосферы спекания на каталитическую активность фотолиза воды WO 3 и обнаружили, что стабильность фотокаталитической активности WO 3 может быть значительно улучшена с помощью контроля химического бита. Sayama ect. сообщили о окислительно-восстановительной системе ионов Fe 3 + / Fe 2+ и WO 3, в которых под существующим Fe 3 + WO 3 может разлагать воду для получения кислорода в видимом свете, в то время как Fe 3 + продолжает ионы Fe 2+ легко окисляются до ионов Fe 3+ под ультрафиолетовым светом для получения водорода и достигают системы кровообращения.

Кроме того, Китай подготовил WO 3 методом золь-гель и получил серию различных фотокаталитических кислородных вакансий и кристаллического состояния при различных температурах к предшественнику WO 5 +, подвергается термообработке, а затем анализирует фотолиз активности выделения кислорода в воде , Они пришли к выводу, что катализатор триоксида вольфрама имеет самую высокую фотокаталитическую активность выделения кислорода при 350 ° С в течение 4 часов лечения.

Экспериментальное исследование фотокаталитического разложения воды фотокатализатора Ce / WO 3 показало, что фотокаталитическое расщепление воды при кислородном облучении при видимом свете при 600 ° C, 0,05% легированного катализатором WO 3 катализатора имеет самую высокую каталитическую активность, которая увеличивает скорость выделения кислорода в 1,5-1,7 раза по сравнению с нелегированной WO 3.