feo(oh)-tio2/copi复合光阳极的制备及其光电催化氧化水性能

采用溶胶-凝胶法制备了tio2纳米晶,并通过浸渍技术在其表面引入了feo(oh).采用紫外-可见(uv-vis)吸收光谱确定了引入feo(oh)的最佳fe3+浓度.通过电化学法在feo(oh)-tio2光阳极上沉积了催化水分解制备氧气的钴基催化剂(copi),得到了feo(oh)-tio2/copi复合光阳极.利用透射电镜(tem),高分辨透射电镜(hrtem),x射线衍射(xrd),扫描电镜(sem)对tio2纳米晶,feo(oh)-tio2以及feo(oh)-tio2/copi复合光阳极进行了表征,采用电化学和光电化学技术研究了中性条件下feo(oh)-tio2/copi复合光阳极的光电催化分解水性能.结果表明,tio2纳米晶为梭形的锐钛矿,其表面修饰的feo(oh)为针铁矿型,且当前驱体溶液中fe3+与tio2的质量比为0.05%时得到的feo(oh)-tio2具有最佳的光吸收效果.形成feo(oh)-tio2/copi复合光阳极后,在光照条件下copi电催化分解水制备氧气的过电位显著降低.tio2表面feo(oh)的引入增加了光阳极对可见光的吸收能力,同时光阳极表面沉积的copi有效地利用了feo(oh)-tio2产生的光生空穴,将水氧化形成氧气,从而在光照条件下显著提高了copi催化氧化水的效率.