Фотоэлектрохимические свойства модифицированных фотоанодов на основе нанотрубок TiO₂ и халькогенидов кадмия для систем получения фотоводорода

Abstract

Путем нанесения полупроводниковых пленок CdSe на титановую подложку со сформированным слоем нанотрубок TiО₂ методом потенциостатической анодной поляризации получены полупроводниковые гетероструктуры NT-TiO₂/CdSe, NT-TiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅. Изучены фотоэлектрохимические процессы на поликристаллических NT-TiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅ фотоэлектродах. Проанализированы причины увеличения эффективности фотопреобразования после модифицирования поверхности фотоэлектродов NT-TiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅ наночастицами CdS. Показано, что наноструктурирование электродов приводит к увеличению их фоточувствительности, что связано с уменьшением скорости поверхностной рекомбинации. Исследована эффективность работы изучаемых фотоанодов в фотоэлектрохимической ячейке с накоплением водорода.

Шляхом нанесення напівпровідникових плівок CdSe на титанову підладку зі сформованим шаром нанотрубок TiО₂ методом потенціостатичної анодної поляризації отримано напівпровідникові гетероструктури NT-TiО₂/CdSe, NT-TiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅. Вивчено фотоелектрохімічні процеси на полікристалічних NT-TiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅-фотоелектродах. Проаналізовано причини збільшення ефективності фотоперетворення після модифікування поверхні фотоелектродів NT-TiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅ наночастинками CdS. Показано, що наноструктурування електродів приводить до збільшення їхньої фоточутливості, що пов’язане зі зменшенням швидкості поверхневої рекомбінації. Досліджено ефективність роботи фотоанодів, що вивчаються, у фотоелектрохімічній комірці з накопиченням водню.

Semiconductor heterostructures NT-TiO₂/CdSe have been obtained by supporting semiconductor films CdSe on a Ti-substrate with the generated layer of nanotubes TiО₂ by a method of potentiostatic anodic polarisation. Photoelectrochemical processes on polycrystalline NT-TiO₂/CdSe, NT-TiO₂/CdSe0.65Te0.35-photoelectrodes have been studied. The reasons of increase in efficiency of phototransformation after inoculation of a surface of photoelectrodes NTTiO₂/CdSe₀.₆₅Te₀.₃₅ nanoparticles CdS have been analyzed. It has been shown that nanostructurization of electrodes leads to increase in their photosensitivity whet is connected with decrease us speed of a surface recombination. Overall performance of studied photoanodes in a photoelectrochemical cell with hydrogen accumulation has been examined.