氮摻雜納米孔狀氧化鎢電極
摻雜是改善過渡金屬氧化物可見光回應常用的方法。大量研究表明,稀土等金屬離子摻雜可顯著提高半導體材料的光催化性能,然而金屬摻雜可能導致催化劑熱穩定性降低且引入光生電子和空穴的複合中心從而降低其光電性能。非金屬摻雜如C,N,F和S摻雜可提高半導體材料的熱穩定性和導電性,並通過在導帶和價帶之間形成“中間能級”而提高材料對可見光的回應。氮摻雜可顯著提高半導體材料對可見光的吸收效率。
納米多孔氧化鎢製備方法:
1)鎢片的處理方法:先將鎢片切成10mm x 15mm的小片,採用水磨砂紙逐級打磨至表面無劃痕,再分別用丙酮、異丙醇、甲醇和去離子水超聲清洗15min,氮氣吹幹以備用。
2)採用兩電極陽極氧化法,以金屬鎢片作為陽極,10mm x 15mm 大小的鉑片作為對電極,放入電解槽中,兩電極之間的距離是25mm。將電解槽置於恒溫水浴槽中,調節水浴溫度以控制反應溫度;鎢片反應面積為0.88cm2。添加一定量配置好的含不同濃度NH4F的1mol/L的(NH4)2SO4溶液電解質。
氮摻雜的方法:
將製備好的自組裝納米孔狀WO3置於管式爐,通入NH3/N2(體積比1:2)混合氣體,以5℃/min的升溫速率加熱到一定溫度,並保溫一定時間,然後自然降溫到室溫。NH3和N2的純度均為99.999%,流量為120ml/min。