多孔硅/TiO2纳米线光阳极的制备及其光电催化性能

摘要

使用金属辅助化学刻蚀(MACE)法与水热法,改变贵金属粒子的刻蚀时间,制备不同n型多孔硅/TiO2纳米线光阳极.通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对光阳极样品进行表征,结果显示多孔硅宏孔的尺寸会随着刻蚀时间延长而增大,由0.1μm变化到0.4 μm,多孔硅表面长有TiO2纳米线为金红石相及少量锐钛矿相.测试结果显示刻蚀35 min的多孔硅/TiO2样品具有最高的减反射率,在模拟太阳光下具有较高的光电流(光电流密度)活性,且在1.5 V外加偏压下具有最高的光电催化活性.这是由于刻蚀35 min的多孔硅基底具有优异的减反射性能,同时多孔硅与TiO2纳米线复合形成光阳极之后具有异质结效应和窗口效应,使得多孔硅/TiO2纳米线光阳极具有优异光电化学性能.