CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3. TÍNH CHẤT QUANG ĐIỆN HOÁ 1 Đặc trƣng quét thế tuyến tính (LSV)
3.3.1. Đặc trƣng quét thế tuyến tính (LSV)
Để nghiên cứu tính chất quang điện hóa của các mẫu vật liệu Fe2O3
không pha tạp và pha tạp, chúng tôi tiến hành đo đường cong dòng điện – điện thế bằng phương pháp quét thế tuyến tính (LSV: linear sweep voltammetry) sử dụng hệ 3 điện cực. Trong hệ 3 điện cực này, điện cực đếm (CE) được làm bằng dây Pt, điện cực so sánh (RE) được làm bằng Ag/AgCl và điện cực hoạt động (WE) là điện cực được làm từ các mẫu vật liệu chế tạo được. Để chuẩn bị điện cực hoạt động từ các mẫu vật liệu chế tạo được trên
đế FTO (còn gọi là điện cực quang), chúng tôi tiến hành dán keo epoxy không dẫn điện để che phủ phần diện tích không mong muốn tiếp xúc với dung dịch điện phân (electrolyte), khi đó diện tích hoạt động (phần tiếp xúc với electrolyte) của các điện cực được xác định là 0,25 cm2 (0,5 cm × 0,5 cm).
Trước tiên, chúng tôi tiến hành khảo sát tính chất quang điện hóa của các mẫu Fe2O3 không pha tạp. Hình 3.11 là phổ mật độ dòng - thế (J-V) của các mẫu vật liệu nano -Fe2O3 không pha tạp ở chế độ quét thế tuyến tính (LSV). Kết quả cho thấy mật độ dòng quang điện của các mẫu là khá nhỏ. Tuy nhiên, có sự tăng cường đáng kể về mật độ dòng quang điện của mẫu mẫu F04 so với các mẫu khác.
Hình 3.11. Phổ mật độ dòng – thế (J-V) của các mẫu vật liệu Fe2O3 đƣợc tổng hợp với các nồng độ tiền chất FeCl3 khác nhau: 0,2 M (mẫu F02); 0,4 M (mẫu F04); 0,6 M
(mẫu F06) và 0,8 M (mẫu F08).
Mật độ dòng quang điện của các mẫu vật liệu với các nồng độ khác nhau: 0,2 M, 0,4 M, 0,6 M và 0,8 M được thể hiện ở bảng 3.5. Kết hợp với các kết quả phân tích về hình thái và cấu trúc ở trên và kết quả về tính chất
quang điện hóa của mẫu F04, nên chúng tôi đã chọn điều kiện tổng hợp của mẫu F04 để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
Bảng 3.5. Bảng giá trị mật độ dòng quang điện của các mẫu F02, F04, F06 và F08
Kí hiệu mẫu
Mật độ dòng điện