三维ZnO/CuO纳米树的制备及其光电化学性能的研究

摘要：

采用简单的热氧化法和水热生长法,在泡沫铜上成功制备了三维ZnO/CuO纳米树(3D ZnO/CuO NTs)阵列.利用扫描电镜(SEM)、 电子能谱(EDS)和透射电镜(TEM)对3D ZnO/CuO NTs的形貌,成分以及结构进行了表征.结果表明:3D ZnO/CuO NTs是由CuO纳米线(CuO NWs,双晶结构)主干和ZnO纳米线(ZnO NWs,单晶结构)分枝构成的.通过调整ZnONWs的生长时间,得到不同形貌的3D ZnO/CuO NTs,并对其生长机制进行了分析.重点研究了3D ZnO/CuO NTs电极的光电化学性能,包括光电流密度,光稳定性和光生载流子分离/复合的过程.结果表明:随着ZnO NWs生长时间t增加,电极的光电化学性能增加,当t过长,反而下降.本研究中ZnO NWs生长的最佳时间为30 min,3D ZnO/CuONTs电极的光电流密度高达-2.78 mA·cm-2(-0.5 V vs Ag/AgCl RE).相比单一的CuO NWs电极,光电流密度增加了38％.并且表现出相对较好的光稳定性,具有优良的光电转换性质.这些成果显示了在泡沫铜上制备的3D ZnO/CuO NTs具有优异的光电化学性能,在光阴极材料方面具有很好的应用潜力.

关键词：热氧化法、水热法、泡沫铜、三维ZnO/CuO纳米树、光电化学性能

所属期刊栏目：42

分类号：O781(晶体生长)

资助基金：国家自然科学基金青年基金项目11305009

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：449-456