رسوبدهی ذرات کاتالیزوری بر روی نانوذرات نیمه هادی جهت تبدیل انرژی

چکیده افزایش تقاضای جهانی انرژی و مسائل و مشکلات مربوط به محیط زیست، سوخت های فسیلی به عنوان عمده ترین منبع تولید انرژی در جوامع امروزی را، ناکارآمد جلوه می کند. انرژی خورشید فراوان و تجدیدپذیر است اما برای استفاده نیاز به تبدیل و ذخیره سازی دارد. شکافت فتوالکتروشیمیایی آب یک روش مناسب برای تبدیل و ذخیره سازی انرژی خورشیدی است. اکسیداسیون آب، اولین واکنش در فتوالکترولیز آب، فرآیندی چندمرحله ای و پیچیده است و تنها با اعمال پتانسیل های اضافی بالا انجام می شود. بنابراین طراحی فتوآندهای ارزانقیمت و پایدار، که بخش قابل توجهی از نور خورشید را نیز جذب کند و با اعمال حداقل پتانسیل آب را اکسید کند، حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر فتوآندهای کامپوزیت ?-fe2o3/copi با رسوبدهی مقادیر مختلف کاتالیست کبالت فسفات بر روی لایه های نانوساختار هماتیت تهیه شدند. لایه های نازک نانوساختار هماتیت طی یک فرآیند دو مرحله ای در ابتدا با رسوبدهی لایه-های نازک اکسی هیدروکسید آهن بر روی الکترود شیشه ای fto و پس از آن با انجام عملیات بازپخت تهیه شد. به منظور بررسی مورفولوژی از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد و تایید خلوص و شکل گیری هماتیت با استفاده از الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) صورت گرفت. رسوبدهی کاتالیست پایه کبالت در مدت زمانهای مختلف صورت گرفت و به منظور بررسی تاثیر آن بر روی الکترودهای هماتیت و همچنین مقایسه عملکرد الکترودها با یکدیگر از تکنیک های ولتامتری با روبش خطی پتانسیل (lsv) و کرونوآمپرومتری استفاده شد. رسوبدهی کاتالیست به مدت 30 دقیقه از سایر الکترودها عملکرد بهتری داشت؛ بگونه ای که در حضور نور مقدار ولتاژ اضافی لازم برای آغاز اکسیداسیون آب را mv 200 کاهش داد و جریان تولیدی تا 2 برابر نسبت به الکترود هماتیت بدون حضور کاتالیست افزایش داشت. کلمات کلیدی: فتواکسیداسیون آب، فتوآند، هماتیت، رسوبدهی الکتریکی