Fabricación y Caracterización de las Películas Delgadas de CuO con Estructura Similar al Brócoli Sintetizadas por un Método Hidrotermal Sencillo y su Aplicación en la División Fotoelectroquímica del Agua
Autores: Lam, Nguyen Hoang; Truong, Nguyen Tam Nguyen; Thuy, Chau Thi Thanh; Tamboli, Mohaseen S.; Tamboli, Asiya M.; Jung, Jinjoo; Ahn, Kwang-soon; Kim, Chang-Duk; Jung, Jae Hak
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Películas delgadas
CuO
Fotocátodos
Aplicación de separación de agua
Método hidrotermal
Concentración de precursores
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Se prepararon películas delgadas de CuO con una estructura similar al brócoli utilizando un método hidrotermal fácil para construir fotocátodos para aplicaciones de división de agua. Las propiedades morfológicas, estructurales y ópticas de las películas delgadas se caracterizaron y midieron utilizando varias técnicas, incluyendo difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), fotoluminiscencia (PL) y espectroscopía ultravioleta-visible (UV-Vis). El grosor, la estructura y la morfología de las películas delgadas de CuO se pueden controlar variando la concentración del precursor (Cp) y la temperatura de reacción (Tr), que también se discuten. Además, las propiedades eléctricas de las películas delgadas de CuO también se midieron en un sistema de tres electrodos. La densidad de fotocorriente de los fotocátodos, cuando se sintetizaron con una solución de 0.5 M a 150 grados C durante 12 h, fue de 0.5 mA/cm2 a -0.6 V vs. Ag/AgCl, lo que es 1.8 veces mayor que la de los fotocátodos sintetizados en una solución de 0.1 M a 100 grados C con el mismo tiempo de reacción. Además, el aumento de la temperatura de reacción y la concentración del precursor ayudó a mejorar los valores de IPCE y APCE, que alcanzaron su punto máximo en un rango de longitud de onda de 330-400 nm.
Descripción
Se prepararon películas delgadas de CuO con una estructura similar al brócoli utilizando un método hidrotermal fácil para construir fotocátodos para aplicaciones de división de agua. Las propiedades morfológicas, estructurales y ópticas de las películas delgadas se caracterizaron y midieron utilizando varias técnicas, incluyendo difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), fotoluminiscencia (PL) y espectroscopía ultravioleta-visible (UV-Vis). El grosor, la estructura y la morfología de las películas delgadas de CuO se pueden controlar variando la concentración del precursor (Cp) y la temperatura de reacción (Tr), que también se discuten. Además, las propiedades eléctricas de las películas delgadas de CuO también se midieron en un sistema de tres electrodos. La densidad de fotocorriente de los fotocátodos, cuando se sintetizaron con una solución de 0.5 M a 150 grados C durante 12 h, fue de 0.5 mA/cm2 a -0.6 V vs. Ag/AgCl, lo que es 1.8 veces mayor que la de los fotocátodos sintetizados en una solución de 0.1 M a 100 grados C con el mismo tiempo de reacción. Además, el aumento de la temperatura de reacción y la concentración del precursor ayudó a mejorar los valores de IPCE y APCE, que alcanzaron su punto máximo en un rango de longitud de onda de 330-400 nm.