寬光譜響應的氧氮型鈣鈦礦材料的制備及其光電性能研究.pdf

1、半導體材料在光電化學領域有著廣泛應用。但傳統(tǒng)半導體材料的光響應范圍較窄，通常局限于紫外區(qū)，導致了其對太陽光的利用不充分。因此，構建寬光譜響應的半導體材料對進一步提升光電反應的能量轉換效率是十分必要的。近年來，氧氮型鈣鈦礦半導體材料由于其具有寬光譜響應性質而受到廣泛關注。然而，目前已報道的氧氮型鈣鈦礦可響應部分可見光，但對長波段太陽光響應能力有限。在此背景下，本論文采用簡單的化學溶液法設計制備了一種新型的多元LaMg1/3W2/3O2N氧

2、氮型鈣鈦礦材料，其不僅具有很寬的響應光譜，而且在可見光和紅外光照射下都具有較高的電荷分離和傳輸效率。此外，相比于純C@TiO2材料，LaMg1/3W2/3O2N與C@TiO2復合得到的復合材料在光解水性能方面獲得了極大的提高。具體研究成果如下:
　　1.采用一種過程簡單的檸檬酸法成功制備了一種全新氧氮型鈣鈦礦材料LaMg1/3W2/3O2N。XRD表征表明LaMg1/3W2/3O2N材料是LaMg2/3W1/3O3和LaWON2兩

3、種物質之間成功形成的固溶體，具有典型的八面體鈣鈦礦晶體結構。SEM表征表明材料的晶粒尺寸在50-70nm范圍。EDS、Elements Mapping以及ICP等元素分析表征證實此材料中各元素（鑭、鎂、鎢、氧、氮）均勻分布，并且每種元素的比例與LaMg1/3W2/3O2N的化學計量比一致。紫外可見吸收光譜表明制備的LaMg1/3W2/3O2N材料光響應范圍覆蓋全部可見光譜并延伸至2500nm的紅外區(qū)。
　　2、光電性能測試(I-V