等离子体Ag/TiO2-x光阳极用于光电催化分解水

环境污染和破坏以及缺乏足够的清洁能源是目前全球范围内面临的严重的问题。半导体光催化材料因其可以利用太阳能且催化效率高等优点受到广泛关注，是当前研究的热点。二氧化钛(TiO₂)具有良好的化学稳定性和环境兼容性，是传统半导体光催化材料之一。然而，其仍存在如催化活性易受光生载流子复合的影响及对太阳光的利用率低等缺陷。为了改善TiO₂的光电催化性能，使用硼氢化钠(NaBH4)氢化处理以及复合等离子体金属银(Ag)纳米粒子的方法制备得到Ag/TiO₂-x异质结构。借助SEM、TEM、XRD、XPS和固体紫外—可见漫反射测试手段对样品的形貌、结构、组成、表面元素以及光吸收性能进行表征。通过光电流密度、电化学阻抗谱以及光电转换效率(IPCE)对样品的光电活性进行测试，结果表明，Ag/TiO_2-x异质结构的光电流密度约为TiO₂的5倍，且具有较小的阻抗以及较高的IPCE活性。因此，富缺陷TiO₂-x和等离子体金属Ag纳米粒子的协同作用能促进其光电催化性能的提升。