Abstract | Keywords | Export | Availability | Bookmark

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

De laatste decennia is er een toenemende belangstelling voor fotokatalyse. Eén van de voordelen is de mogelijkheid om zonlicht te gebruiken om bijvoorbeeld CO2 om te zetten in hernieuwbare chemische brandstoffen. TiO2 is een algemeen gebruikte fotokatalysator omdat het een grote band gap-energie, hoge stabiliteit en lage kosten heeft, maar de lichtabsorptie is beperkt tot het UV-gebied. Om de lichtabsorptie in het zichtbare lichtgebied te optimaliseren en de recombinatiesnelheid te verlagen, worden heterojunctie fotokatalysatoren gebruikt. De heterojunctievorming tussen de twee halfgeleiders in de fotokatalysator hangt af van de materiaaleigenschappen (bandgap, kristalstructuur, etc.) van de halfgeleiders. Het Type II- en Z-schema heterojuncties zijn de meest onderzochte typen heterojuncties, elk met zijn eigen voordelen en beperkingen. Het Z-schema vertoont een goed oxidatief en reducerend vermogen en ladingsscheiding, maar dit gaat ten koste van de helft van de ladingsdragers als gevolg van recombinatie aan het grensvlak tussen de twee halfgeleiders. In Type II vindt deze grensvlakrecombinatie niet plaats, waarbij de hoeveelheid beschikbare licht-gegenereerde ladingsdragers wordt gemaximaliseerd, maar ten koste van het oxidatieve en reductieve vermogen van respectievelijk de gaten en elektronen. In dit masterproefproject wordt de ladingsoverdracht in de heterojuncties met verschillende verhoudingen van CsPbBr3 nanokristallen en Bi2MoO6 nanosheets onderzocht. Eerst werd de synthesemethode bestudeerd om de vorming van de heterojunctie te verzekeren. De hot-injectie-methode is een gemakkelijke manier om perovskiet-nanokristallen met een kleine grootteverdeling op de Bi2MoO6-nanosheets te vormen. Om de gesynthetiseerde heterojunctie en de twee materialen in de heterojunctie te onderzoeken, werden de relevante materiaaleigenschappen geanalyseerd: (1) de bandgap van de halfgeleiders in de heterojuncties werd bestudeerd door Diffuse Reflectance Spectroscopie (DRS), (2) de kristalstructuur van de halfgeleiders geanalyseerd met röntgendiffractie (XRD), (3) de kristalgroottes gemeten met scanning elektronenmicroscopie (SEM) en berekend via de verandering in bandgap en de PL maxima en (4) de atomaire samenstelling van de heterojunctie werd bepaald door inductief gekoppelde plasma-optische emissiespectrometrie (ICP-OES). Om de licht-gegenereerde dynamiek van ladingsdragers in de composietmaterialen te analyseren, werden verschillende fotokatalytische tests met de gesynthetiseerde fotokatalysator uitgevoerd. De oxidatie van benzylalcohol tot benzaldehyde en de reductie van CO2 tot CO werden gebruikt voor de fotokatalyse met de heterojunctie. De redoxreacties zullen alleen plaatsvinden als de ladingsoverdracht de Z-schemaroute volgt, vanwege hun overeenkomstige redoxpotentialen. Er werd waargenomen dat de gecombineerde reactie, oxidatie van benzylalcohol en reductie van CO2, plaatsvond via de gewenste Z-schema-route, maar deze leidde tot een lage vorming van BAD en CO. Dit geeft aan dat de ladingsdragerroute veranderde van Z-schema naar Type II tijdens de fotokatalyse.