球粒状和棒状纳米赤铁矿光电化学特性研究

摘要：

本文以乙二醇为诱导剂通过电化学沉积法成功合成了球粒状及棒状纳米赤铁矿.X射线衍射光谱(XRD)和Raman光谱结果表明,球粒状赤铁矿粒径20±5 nm:棒状赤铁矿截面直径约20 nm,长90±10 nm;二者物相皆为单一均匀的赤铁矿.紫外-可见吸收光谱显示两种赤铁矿在300～550nm范围内均有较好吸收,Tauc方程计算球粒状和棒状赤铁矿禁带宽度分别为2.00 eV和1.99 eV.Mott-Schottky拟合结果表明1 M KOH溶液体系中,棒状赤铁矿载流子浓度为1.95×1021 cm-3,高于球粒状赤铁矿(3.16×1020 cm-3).进一步的光电化学实验表明:0.6V(vs.Ag/AgCl)电势下棒状赤铁矿光照下电流密度较暗电流提升550％,球粒状赤铁矿电流密度提升77％.研究证实,赤铁矿形貌对其半导体特性及光电化学特性有影响,且棒状赤铁矿电极表现出更好的可见光响应特性,具有更佳的光电催化潜力.

关键词：赤铁矿、形貌、光电化学、半导体矿物

所属期刊栏目：36

分类号：P579;P578.4+4(矿物学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划“973”计划2014CB846001;国家自然科学基金41230103,41522201;博士后基金2014M550552;National Basic Research Program of China2014CB846001;Natural Science Foundation of China41230103,41522201;China Postdoctoral Science Foundation Funded Project2014M550552

在线出版日期：2017-12-25（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：817-824