Стабильное формирование BiVO4/ZnO гетероструктуры методом мягкого осаждения

Аннотация

В этой работе представлены результаты мягкого двухступенчатого послойного (layer-by‑layer) осаждения ванадата висмута (BiVO₄) на, синтезированные гидротермальным методом, наностержни оксида цинка (ZnO) методом spin‑coating. Контроль вязкости, концентрации прекурсоров играет ключевую роль в регулировке толщины, однородности и стабильности сформированных пленок BV на Zno. Характеризация полученных образцов проводилась с помощью комплекса методов. Сначала использовалась UV–Vis‑спектроскопия, которая позволила определить спектр поглощения в видимой области после нанесения BiVO₄. Далее методом рентгеноструктурного анализа (XRD) были подтверждены наличие моноклинной фазы BiVO₄ и вюрцитной фазы ZnO, а также оценен уровень кристалличности образцов. Наконец, сканирующая электронная микроскопия (SEM) показала морфологию ZnO и стабильное покрытие их слоем BiVO₄. Для оценки практических качеств гетероструктур BiVO₄/ZnO  было проведено фотоэлектрохимическое измерение с линейным вольтамперным сканированием в полевых естественных условиях, демонстрирующие работоспособность пленок в реальных условиях. Полученные результаты подтвердили, что предложенный метод двухступенчатого spin‑coating с оптимизированной вязкостью растворов позволяет создавать стабильные гетероструктуры, пригодные для применения в фотоэлектрохимических устройствах.