Si NWs/GQDs复合结构的设计及其光电催化性能

• 作者: 张加加 徐京城 王现英
• 来源期刊: 有色金属材料与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 石墨烯量子点 硅纳米线阵列 光电化学
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 9-15
• 页数: 7页
• 分类号: TK91
• 语种: 中文
• DOI: 10.13258/j.cnki.nmme.2020.05.002

摘要

采用金属催化化学蚀刻法制备硅纳米线阵列(silicon nanowire arrays,Si NWs),通过高速旋涂仪将自上而下法制备的石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)负载到Si NWs上.X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等表征结果证明,GQDs能够通过高速旋涂仪负载到Si NWs上.扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)形貌观测结果表明,蚀刻时间与Si NWs纳米线长度成正比.光电化学测试结果表明,性能最优的蚀刻时间为45 min.与原始硅片相比,GQDs负载的Si NWs光电密度达到了0.95 mA/cm2,性能提升了30多倍.电化学交流阻抗(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试结果表明:GQDs的加入能显著提升载流子的传输效率.紫外–可见漫反射光谱(ultravioletray-visible diffuse reflectance spectroscopy,UV-Vis DRS)结果显示负载GQDs可以有效提升Si NWs对光的吸收效果.