Gałek Karolina

Zakład Dydaktyczny Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Elektroanalizy Chemicznej

Fotoelektrokatalityczne właściwości tlenku wolframu (VI) wobec rozkładu wody w obecności heteropolikwasu jako buforu protonowego w zakresie światła widzialnego

Karolina Gałek

Promotor: dr hab. Krzysztof Miecznikowski
Opiekun: dr Renata Solarska, mgr Katarzyna Jakubów-Piotrowska

Wzrost zapotrzebowania na energie elektryczną oraz świadomości ekologicznej społeczeństwa powoduje poszukiwanie przyjaznych środowisku źródeł energii. Jednym z odnawialnych źródeł energii i praktycznie niewyczerpywalnym źródłem jest energia słoneczna. W procesie konwersji energii słonecznej wykorzystuje się bardzo intensywnie różnego rodzaju półprzewodniki m.in. tlenki metali przejściowych. Tlenek wolframu (VI) WO₃ zaliczany jest do półprzewodników absorbujących promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego. Posiada on właściwości elektrochromowe, ulega adsorpcji, przewodzi prąd oraz wykazuje właściwości katalityczne. Ze względu na wszechstronne właściwości stosowany jest w wielu dziedzinach. Między innymi znalazł zastosowanie w bioczujnikach, ogniwach energii słonecznej, czujnikach, jako pigment do farb, a także wykorzystywany jest jako materiał do degradacji zanieczyszczeń organicznych.

Celem mojej pracy magisterskiej była synteza oraz charakterystyka układów 3-warstwowych tlenku wolframu (VI), a następnie zbadanie wpływu heteropolikwasów o strukturze typu Dawsona na właściwości fotoelektrochemiczne warstw WO₃. Warstwy WO₃ otrzymywane były na elektrodach ze szkła przewodzącego FTO i badane w elektrolicie podstawowym złożonym z kwasu metanosulfonowego CH₃HSO₃ i heteropolikwasów P₂O₅*24WO₃*nH₂O (POM) o strukturze typu Dawsona w 3 różnych stężeniach. Przeprowadzono pomiary fotoelektrochemiczne względem przyłożonego potencjału w obecności lampy imitującej promieniowanie słoneczne o wartości natężenia światła ok. 100-110 mW/cm². Ponadto, przeprowadzono badania spektroskopowe i mikroskopowe otrzymanych warstw WO₃.

Badania pokazały, że zastosowanie POM typu Dawsona o stężeniu 8*10^-5M zdecydowanie zwiększa wartości rejestrowanych fotoprądów warstw WO₃.