層狀SnNb-,2-O-,6-的制備及其光電化學(xué)性能研究.pdf

1、利用和轉(zhuǎn)換太陽能是解決世界范圍內(nèi)能源危機(jī)和環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑。本文通過熔融鹽、共沉淀制備了納米SnNb<,2>O<,6>，采用過渡金屬離子摻雜和金屬氧化物表面修飾對SnNb<,2>O<,6>的光電化學(xué)性能進(jìn)行了改善。 本文以NaCl、KCl為熔融介質(zhì)，SnO、Nb<,2>O<,5>為原材料，在600℃下煅燒2 h，通過熔融鹽法成功制備了納米片狀SnNb<,2>O<,6>。納米片結(jié)晶性完整，邊角平整的六邊形結(jié)構(gòu)

2、，厚度約80 nm，邊長500 nm左右。通過光電化學(xué)測試分析，表明納米片狀SnNb<,2>O<,6>比固相燒結(jié)SnNb<,2>O<,6>納米顆粒有更長的暫態(tài)響應(yīng)時(shí)間和更高的光電壓。 通過共沉淀法，將Nb<,2>O<,5>溶于HF，加入可溶性錫鹽，通過調(diào)節(jié)pH值獲得前驅(qū)體沉淀物，再將干燥后的沉淀產(chǎn)物在700℃下煅燒6 h制備了納米錫鈮復(fù)合氧化物。不同的Sn-Nb加入比將影響產(chǎn)物的物相組成，當(dāng)Sn-Nb比為0.5(或1)時(shí)，產(chǎn)物為

3、純凈的SnNb<,2>O<,6>相(或Sn<,2>Nb<,2>O<,7>)。SnNb<,2>O<,6>相顆粒尺寸在80 nm左右，而Sn<,2>Nb<,2>O<,7>相則約為50nm。通過光催化分解有機(jī)物(甲基橙)實(shí)驗(yàn)證明SnNb<,2>O<,6>具有較好的光催化活性，而Sn<,2>Nb<,2>O<,7>相則幾乎沒有光催化活性。 采用浸漬法在SnNb<,2>O<,6>顆粒表面均勻沉積NiO納米顆粒得到SRNb<,2>O<,6>：

4、NiO復(fù)合材料，其中NiO顆粒作為電子、空穴在半導(dǎo)體表面的俘獲位置。SnNb<,2>O<,6>：NiO/Ni電極具有明顯的光電流，達(dá)2μA，光響應(yīng)電流遠(yuǎn)高于未修飾樣品。另外，通過過渡金屬摻雜也能有效改變其光催化性能。Cr、Co摻雜的SnNb<,2>O<,6>：NiO/Ni電極受光照引起的開路光電壓明顯高于其它過渡金屬摻雜的電極。根據(jù)衰減常數(shù)方程，Cr、Co摻雜SnNb<,2>O<,6>材料的b值明顯小于其它元素?fù)诫s。另外，Cr、Co摻雜