목적
BiVO4와 같은 광촉매 재료는 물 분해와 같은 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다. 전자 결함 상태와 표면 패시베이션은 중요한 제한 요인입니다. 광촉매 재료는 분말, 다공성 층 또는 박막 형태로 적용될 수 있어, 이러한 재료에 대한 간편하고 비접촉식 광전 특성 분석은 여전히 어려운 과제입니다.
해결책
직류(DC, 켈빈 프로브, 접촉 전위차 측정: DCPD) 및 교류(AC, 변조) 모드에서의 SPV 분광법은 비접촉식이며 고감도인 방법으로, 분말, 다공성 및 박막 시료에서 결함 상태의 여기 하에 발생하는 전하 분리와 관련된 매우 미약한 SPV 신호를 검출할 수 있게 해줍니다 [1].
응용 예
그림 1은 BiVO4 박막, 다공성 층 및 분말에 대한 변조된 SPV 진폭 스펙트럼을 보여줍니다(참조 [2]). BiVO4의 밴드갭 시작점(2.5 eV), 지수형 꼬리 부분의 에너지 파라미터 및 결함과 관련된 전이 현상을 명확하게 측정할 수 있습니다. 그림 2는 패시베이션용 코발트 인산염(Co-Pi) 보조 촉매의 유무에 따라 V13O15로 도포된 다공성 BiVO4 층의 DCPD 스펙트럼을 보여준다(또한 [3] 참조).
참조
[1] Th. Dittrich, S. Fengler, “광활성 물질의 표면 광전압 분석”, World Scientific, 2020.
[2] S. Fengler 외, „표면 광전압 기법을 이용한 BiVO4 분말 및 냉기 분무 코팅층의 특성 분석“, Catalysis Today 321 (2019) 34.
[3] H. Ren 외, “바나듐산 비스무트 광전기화학 촉매에 도포된 금속성 V13O16을 이용한 전하 수송 제어”, Adv. Mater. (2019) 1807204.
Fig. 1: Viewgraphs and spectra of the modulated SPV amplitudes for a BiVO4 thin film (black), porous layer (red) and powder (blue). Band gap is marked.
Fig. 2: DCPD spectra of porous BiVO4 layers decorated with V13O15 with (red) and without (blue) a cobalt phosphate cocatalyst.
관련 솔루션 및 산업: 에피택셜 레이어 및 박막
