《表2 不同WO3/ITO光阳极在0.1 mol/L磷酸缓冲液(p H=6.0)中的PEC水分解结果》

《表2 不同WO3/ITO光阳极在0.1 mol/L磷酸缓冲液(p H=6.0)中的PEC水分解结果》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《高氧化效率的纳米WO_3水氧化光阳极的制备及表征》


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注:(1)产氧的法拉第效率;(2)产氢的法拉第效率;(3)磷酸缓冲液中加入0.1 mmol/L Co2+离子后的测试结果。

在恒定电位0.5 V vs.Ag/AgCl下,对不同的WO3/ITO光阳极进行1 h的可见光(λ>400 nm)PEC水分解的时间-电流曲线图6所示。由图6可以看出,在暗反应的2 min内,WO3-400和WO3-600没有电流的产生。当可见光照射后,会在WO3/ITO光阳极表面产生大量的空穴,因此不论是WO3/ITO-400(0.27 m A/cm2)还是WO3-600(0.95 m A/cm2)都产生了1个很大的瞬时电流,之后由于电解过程中在WO3/ITO表面产生了过氧化物,引起了电流值的逐渐下降[20]。1 h电解后分别下降约为59%(0.11 m A/cm2)和38%(0.60 m A/cm2)。1 h的电解过程中,WO3/ITO-600产生2.76 C的电荷量以及6.7μmol的氧气,分别为WO3-400的5.9倍(0.47 C)和10.2倍(0.66μmol),具体如表2所示。主要是因为与WO3-400相比,WO3-600有着更高的结晶度。为了提高光电催化活性,在电解液添加0.1 mmol/L的Co2+,结果如图6中曲线3所示。添加了0.1 mmol/L Co2+后,WO3-600产生的电荷量为4.89 C,氧气发生量为12.1μmol,较无Co2+时均提高了1.8倍。充分说明Co2+的添加在水电解的过程中可以有效地阻止电子和空穴的复合,进而抑制了过氧化物在WO3表面的生成,从而加速了PEC水氧化反应的进行。