臺灣國際科展

微量氧化亞錫參雜與氧化鎢光觸媒之光電催化性質探討

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2020年
科別
化學
得獎情形
四等獎
學校名稱
國立臺灣師範大學附屬高級中學
指導老師
李柏翰
作者
陳柏翰
關鍵字
氧化錫,氧化鎢,光觸媒

摘要或動機

太陽能是地球上最豐富的能源。我們這裡研究的光催化劑主要用於進行重要的化學反應,例如利用陽光進行污染物降解和製氫。光催化劑的靈敏度取決於半導體材料的組成。在這項研究中,提出了一種氧化錫和氧化鎢的錫(II)光催化劑(SnO-WO3或SnO2 / WO3)與p-n結半導體材料結合。我們發現重要的事實是,含有少量SnO2和WO3的光催化劑展示了敏感的光催化活性。使用光纖的掃描電化學顯微鏡(SECM)快速篩選SnO2-WO3光催化劑陣列以進行有效的光電化學反應,我們使用小於10%的SnO2量摻雜WO3。然後在0V vs.Ag/AgCl的條件下,我們發現在紫外線和可見光照射下,組合物中3:97 SnO2 / WO3的微小比例能夠顯示出最高的光電流。利用第一原理(DFT)計算,我們得到了接近費米能中SnO2的帶隙約為1.40 eV。我們認為這種小的帶隙和費米能級附近的態密度(DOS)分布是SnO2對n型WO3敏感的原因。


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