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硅是一种常见的窄带隙半导体,具有较宽的光谱吸收范围,在光电催化领域引起了广泛关注。然而,由于容易氧化钝化和光生载流子复合率高等问题,硅的光电催化应用受到了限制。如何提高硅材料在水溶液中的稳定性,促进光生载流子的分离,是当前硅纳米材料在光电催化领域应用的关键科学问题。通过电感耦合等离子刻蚀结合化学刻蚀法制备出有序的硅纳米线-微米柱阵列电极,这种多级结构阵列电极不仅能够减少光的反射,而且促进光生电子迁移至硅表面参与反应,增强硅纳米材料的光电催化性能。然而在循环伏安测试中,硅纳米-微米阵列电极的光电流仍不断减小,稳定性未得到改善。通过采用覆盖Ag纳米颗粒保护层的方法,将硅表面与水溶液隔开,可以明显提高硅材料的光电化学稳定性。但是,保护层作为一种外来物质,在长时间运行中存在脱落的可能性,进而导致其催化性能的衰减。因此,探索一种不需外来物质修饰的方法提高硅材料的稳定性显得尤为重要。最近研究表明小尺寸硅材料表现出较强的抗氧化钝化能力,但是存在难以制备成电极以及回收困难的问题。硅纳米线阵列电极具有光吸收效率高,比表面积大,容易重复使用等优点,可以作为一种合适的基底,用于构造或者负载小尺寸硅纳米材料。基于此,通过在硅纳米线阵列表面构建纳米孔或者将稳定性较高的硅量子点覆盖在硅纳米线阵列表面,制备出抗氧化能力较强的多级硅阵列电极并将其用于光电催化去除污染物。结果 表明,小尺寸硅修饰的硅阵列电极具有较强的稳定性,经过多次循环使用,光电催化性能没有明显下降。