Fabricating Research And Photocatalytic, Electrical-photocatalytic Properties Of Cu2O With Nanostructure Covering Layers

Fabricating Research and Photocatalytic, Electrical-Photocatalytic Properties of Cu₂O with Nanostructure Covering Layers

Tác giả: LE VAN HOANG

Lĩnh vực: Materials for optics, optoelectronics and photonics

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này tập trung vào việc chế tạo và đánh giá các tính chất quang xúc tác, điện-quang xúc tác của lớp màng mỏng Cu₂O phủ cấu trúc nano. Nhu cầu về các nguồn năng lượng sạch, tái tạo ngày càng tăng, trong đó năng lượng mặt trời là một giải pháp đầy tiềm năng. Pin quang hóa (PEC) sử dụng ánh sáng mặt trời để phân tách nước thành hydro và oxy, tương tự như quá trình quang hợp tự nhiên, là một hướng đi được quan tâm. Đồng oxit (Cu₂O) đã được nghiên cứu như một vật liệu catốt hiệu quả cho các tế bào PEC do khả năng hấp thụ ánh sáng nhìn thấy và chi phí sản xuất thấp. Tuy nhiên, Cu₂O dễ bị ăn mòn quang học, hạn chế ứng dụng của nó. Luận văn này tập trung vào việc chế tạo màng mỏng Cu₂O với cấu trúc tinh thể tốt, tạo ra các lớp bảo vệ chống ăn mòn quang học và nghiên cứu các tính chất quang xúc tác, điện-quang xúc tác của điện cực Cu₂O. Các phương pháp tổng hợp bao gồm chế tạo màng mỏng p-Cu₂O và n-Cu₂O bằng phương pháp điện hóa, sau đó phủ các lớp bảo vệ như TiO₂, CdS, Au, Ti và graphene. Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của độ dày và nhiệt độ ủ các lớp phủ này đến hiệu quả phân tách nước và độ ổn định của điện cực Cu₂O. Kết quả cho thấy việc chế tạo cấu trúc pn-Cu₂O homojunction và sử dụng các lớp bảo vệ phù hợp có thể cải thiện đáng kể các đặc tính quang điện hóa và giảm thiểu sự ăn mòn quang học.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1: Quy trình phân tách nước quang xúc tác để sản xuất nhiên liệu sạch H₂ sử dụng catốt quang Cu₂O.
• Chương 2: Phương pháp thực nghiệm trong luận văn.
• Chương 3: Kết quả chế tạo các lớp màng mỏng p-Cu₂O với các lớp phủ n-Cu₂O, n-TiO₂ và n-CdS.