利用PVD制造的CuO/ITO光电极在高效光电化学水分解和氢气产生中的研究

利用具有成本效益和高效的电催化剂进行水分解以产生氢气和可再生燃料。在本研究中，使用基于CuO的光阴极通过PVD技术进行水分解以产生氢能。XRD分析显示CuO薄膜在ITO基底上的沉积为单斜晶系。CuO的XRD和LSV分析确认其为P型半导体。SEM研究确认CuO的形状和形态为圆形和规则形。沉积的CuO薄膜的颗粒大小为18纳米。通过UV光谱分析观察到CuO薄膜的吸收和透射，在可见光范围415-425 nm内表现出优越的光催化性能。制备的薄膜在紫外光范围（280-300 nm）下的透过率最大为7.6%。使用Tauc图测得带隙为2.98 eV，这对水分解应用非常有利。FTIR研究显示沉积的CuO薄膜的拉伸、振动和官能团；在单斜CuO的500-700 cm-1范围内观察到Cu-O的拉伸带宽，而在1500-1600 cm-1范围内也观察到进一步的峰。无太阳光谱和有太阳光谱下的CuO薄膜的线性扫描伏安法（LSV）计算结果显示，阳光下的电流增强。CuO在太阳光谱下的氢发射百分比（STH %）通过LSV观察为2.04%。利用电化学阻抗光谱（EIS）分析，观察到空白ITO和CuO涂层ITO基底的低Nyquist曲线，确认了CuO涂层ITO的EIS增强。通过电化学池计算的氢生成率为5325.21 mol g-1，持续6小时。