电化学(中英文) ›› 2011, Vol. 17 ›› Issue (2): 204-211. doi: 10.61558/2993-074X.2090
杨术明*,王纪超,寇慧芝,薛洪滨,王红军,郭玉玲
YANG Shu-ming*, WANG Ji-chao, KOU Hui-zhi, XUE Hong-bin, WANG Hong-jun, GUO Yu-ling
摘要: 应用光谱电化学方法测定了纳米晶TiO2电极在不同浓度的4-叔丁基吡啶(TBP)电解液中的平带电势(Efb). TBP对纳米晶TiO2电极的能带结构具有显著的影响. 在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1高氯酸四丁基铵(TBAP)/乙腈溶液中,测得TiO2电极的Efb依次为-2.25,-2.46和-2.60 V. 当加入Li+后,TiO2电极的Efb正移,在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1 LiClO4/乙腈溶液中,测得TiO2电极的Efb依次为-1.12,-1.22和-1.30 V. 用时间分辨电流方法测定了陷阱态分布. 在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1 TBAP/乙腈溶液中,TiO2电极的陷阱态密度依次为3.52 × 1016, 3.18 × 1016和3.37 × 1016 cm-2,陷阱态分布的最大值位于-1.99, -1.89和-1.85 V处. Li+的加入进一步减少了陷阱态密度. 在不含和含有0.2或0.4 mol•L-1TBP的0.2 mol•L-1 LiClO4/乙腈溶液中,TiO2电极的陷阱态密度依次为8.39 × 1015, 1.11 × 1016和9.22 × 1015 cm-2,陷阱态分布的最大值位于-0.72, -0.84和-0.95V处. 最后,研究了N3染料敏化的纳米晶TiO2电极在含有不同浓度TBP的电解质溶液中的光电化学性质. 结果显示,随着TBP浓度的增加,Voc增大,使TiO2电极的光电转化效率增加.
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