表面Au改性增强ZnO光阳极性能实验设计

设计了一种新型的半导体光电化学性能实验,该光电化学系统是由ZnO纳米棒阵列光阳极、Pt对电极、饱和甘汞参比电极以及电解液构成.首先,运用水热法在氟掺杂氧化锡（FTO）导电基体材料上生长结构有序的ZnO纳米棒阵列,然后采用光沉积的方法在ZnO纳米棒表面沉积适量纳米Au颗粒得到Au/ZnO纳米棒阵列.通过扫描电子显微镜分析材料的微观形貌,利用紫外-可见光漫反射吸收光谱、光电化学和电化学阻抗谱等方法测试分析ZnO光电极材料的各项性能.证实了通过在ZnO阵列上负载合适浓度的Au颗粒会显著改善其光电响应,降低其界面电荷转移电阻.该实验不仅能培养本科生严谨的科学研究态度,而且能开发其创新潜能,提高其解决复杂工程问题的能力.     

CdIn2S4光催化剂的合成及水分解产氢实验设计

设计了一种新型的光催化剂产氢性能实验，以水热法合成出CdIn₂S₄(CIS)微球，探究磷掺杂对CIS材料光催化产氢性能的影响规律。结果表明，CIS样品250℃煅烧的磷具有最佳的光催化性能，其产氢速率为纯CIS的2.4倍。催化性能的增强，归结于磷掺杂降低了CIS的禁带宽度，增强了其在可见光波段的光吸收，使得更多的光生电子与空穴参与到光催化水分解反应中。本实验不仅能加深学生对半导体能带结构和光催化原理等基础知识的理解，还可通过对实验操作、现象观察与结果分析等环节加强学生创新能力的培养。