- Tytuł:
-
Anodic SnOx functionalized with CoO(OH)x-based cocatalyst for photoelectrochemical applications
Anodowy SnOx funkcjonalizowany kokatalizatorem na bazie CoO(OH)x do zastosowań fotoelektrochemicznych - Autorzy:
- Macuda, Bernadetta
- Opis:
-
The depletion of fossil fuel resources causes an diligent need to explore new solutions for gathering energy in a low- or free-emission and environmentally friendly way. Therefore, the technology based on the electrolysis of water induced by solar radiation, enabling the production of hydrogen fuel is being more and more researched. In this context, a special emphasis is put on nanostructured metal oxides obtained by anodic oxidation process (anodization). Among them, anodic tin oxide SnOx is gathering a special interest as a photoactive electrode materials enabling the process of photoelectrochemical water decomposition with hydrogen evolution.Despite numerous studies conducted within this field, up to now, there have been no mentions of the influence of electrochemical polishing and galvanostatic anodization on the growth, morphology and optical and photoelectrochemical properties of nanostructured SnOx layers. For this reason, in this study the examination the effect of electrochemical polishing and the purity of Sn substrate, as well as DC anodization on the growth, morphology and optical and photoelectrochemical properties of the produced semiconductor layers was performed. As a part of the following work, nanostructured layers of anodic tin oxide were pro-duced under galvanostatic conditions during anodic oxidation of tin for 5, 10, 30, 60 and 90 minutes in 1 M NaOH. In addition, the effect of structure modification by annealing the obtained oxide layers was verified. The effect of addition of the CoO(OH)x cocatalyst on the photoelectrochemical activity of the obtained photoelectrode was also carefully verified.During the work, the morphological parameters but also the optical and photoelectrochemical properties of the nanostructured anodic SnOx layers produced in the anodization process were verified. It has been shown that both electrochemical polishing but also the type of substrate and soaking affect the examined properties of nanostructured tin oxide.
Stopniowe wyczerpywanie się zasobów paliw kopalnych generuje pilną potrzebę poszukiwania alternatywnych źródeł umożliwiających pozyskiwanie energii w sposób nisko- lub bezemisyjny i przyjazny środowisku. Dlatego też, coraz częściej badana jest technologia oparta na elektrolizie wody indukowanej promieniowaniem słonecznym umożliwiająca otrzymywanie paliwa wodorowego. W tym kontekście, coraz więcej uwagi poświęca się nanostrukturalnym tlenkom metali uzyskiwanym metodą anodowego utleniania (anodyzacji), które z powodzeniem mogą być wykorzystywane jako fotoaktywne materiały elektrodowe umożliwiające zajście procesu fotoelektrochemicznego rozkładu wody z wydzieleniem H2. Wśród nanostrukturalnych tlenków coraz większe zainteresowanie wzbudza anodowy tlenek cyny SnOx. Pomimo licznych badań przeprowadzonych na temat morfologii i właściwości anodowego tlenku cyny, jak dotąd nie pojawiły się żadne wzmianki dotyczące wpływu polerowania elektrochemicznego oraz anodyzacji prowadzonej w reżimie stałoprądowym na wzrost, morfologię i właściwości optyczne oraz fotoelektrochemiczne nanostrukturalnych warstw SnOx. Wobec tego, celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu polerowania elektrochemicznego oraz rodzaju substratu Sn, a także anodyzacji stałoprądowej na narastanie, morfologię oraz właściwości optyczne i fotoelektrochemiczne wytwarzanych warstw półprzewodnikowych. W ramach poniższej pracy zbadane zostały nanostrukturalne warstwy anodowego tlenku cyny wytworzone w warunkach galwanostatycznych podczas anodowego utleniania cyny w czasie 5, 10, 30, 60, oraz 90 minut w roztworze NaOH o stężeniu 1 mol/dm3. Ponadto w ramach przeprowadzonych prac zweryfikowano wpływ modyfikacji struktury poprzez wygrzewanie otrzymanych warstw tlenkowych. Wytworzone materiały poddano kompleksowym badaniom optycznym i fotoelektrochemicznym. Ponadto zbadano modyfikację powierzchni poprzez osadzenie kokatalizatora na bazie CoO(OH)x i jej wpływ na aktywność fotoelektrochemiczną uzyskanej fotoelektrody. W trakcie prac zweryfikowano parametry morfologiczne, jak również optyczne i fotoelektrochemiczne wytworzonych w procesie anodyzacji warstw nanostrukturalnego anodowego tlenku cyny. Wykazano, że zarówno elektrochemiczne polerowanie jak również rodzaj podłoża oraz wygrzewanie mają wpływ na badane właściwości nanostrukturalnego tlenku cyny. - Dostawca treści:
- Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne