高等学校化学学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (8): 2509.doi: 10.7503/cjcu20210162
摘要:
采用一步滴涂法在掺氟二氧化锡(FTO)导电玻璃上制备了Bi1-xFexVO4(x=0, 0.05, 0.10, 0.25, 0.40)薄膜, 表征了其结构、 形貌、 光学以及光电化学方面的性质. 结果表明, 掺入Fe后Bi1-xFexVO4薄膜的光电流密度与 BiVO4薄膜相比均有所提高, 其中25% Fe-BiVO4薄膜表现出最优的光电化学性能. 在0.1 mol/L磷酸缓冲溶液(pH=7.0)中, 1.23 V(vs. RHE)电势下25% Fe-BiVO4薄膜的光电流密度为0.50 mA/cm2, 与BiVO4薄膜的0.15 mA/cm2相比提高了3倍多. 结合X射线衍射(XRD)、 拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)表征结果证实Fe3+以FeVO4的形式存在于Bi1-xFexVO4薄膜中, 形成了BiVO4/FeVO4复合物薄膜. 紫外-可见光谱(UV-Vis)结果显示, 所有Bi1-xFexVO4薄膜的禁带宽度均为2.4~2.5 eV. 25% Fe-BiVO4薄膜光电化学性能的提升主要归因于光生载流子转移效率(ηtrans)和分离效率(ηsep)的提高. 能级结构图表明, BiVO4和FeVO4之间可以形成Type Ⅱ型能级结构排列, 可以促进光生载流子的分离与转移, 是25% Fe-BiVO4薄膜光电化学性能提升的内在机理.
中图分类号:
TrendMD: