Магнетронды шаңдату арқылы сүйір бұрышпен синтезделген WO3 жұқа пленкалардың беттік морфологиясы мен фотокаталитикалық қасиеттеріне синтез параметрлерінің әсері

Аннотация

Тұрақты энергия көздеріне деген өсіп келе жатқан қажеттілік сутегі өндіруге арналған фотоэлектрохимиялық (ФЭХ) су ыдырауын зерттеуді жандандыруда. Вольфрам триоксиді (WO₃) химиялық тұрақтылығы, қолайлы тыйым салынған аймағының ені (~2,4–2,8 эВ) және көрінетін жарықты тиімді сіңіру қабілеті арқасында перспективалы фотоанодтық материал болып саналады. Алайда, оның тиімділігі тасымалдау ұзындығының қысқалығымен және фотогенерацияланған заряд тасымалдаушылардың жоғары рекомбинация жылдамдығымен шектеледі. Осы зерттеуде магнитрондық шашырату процесінде субстраттың айналу жылдамдығының WO₃ жұқа қабықтарының морфологиясы мен ФЭХ қасиеттеріне әсері зерттелді. Наноқұрылымды қабықтардың жарықты тиімді ұстап қалуын қамтамасыз ету үшін қиғаш бұрышпен шөктіру (glancing angle deposition) әдісі қолданылды.

Сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) нәтижелері субстрат айналымынсыз алынған қабықтардың жоғары кеуектілікке ие екенін көрсетті, бұл жарық сіңіруді және заряд тасымалын жақсартады. Нәтижесінде, мұндай қабықтар жоғары фототоқ тығыздығын және жетілдірілген электрохимиялық сипаттамаларды көрсетті. Алынған нәтижелер WO₃ негізіндегі ФЭХ жүйелерінің тиімділігін арттыруда шөктіру параметрлерін оңтайландырудың маңыздылығын айқындайды. Бұл зерттеу жұқа қабық морфологиясын басқару арқылы ФЭХ тиімділігін арттыруға ықпал етіп, су ыдырату технологияларын дамытуға үлес қосады.