Crescita e caratterizzazione elettrochimica di elettrodi di titania nanostrutturata

Righini, Matteo (2016) Crescita e caratterizzazione elettrochimica di elettrodi di titania nanostrutturata. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Fisica [LM-DM270]
Documenti full-text disponibili:
[img] Documento PDF (Thesis)
Disponibile con Licenza: Creative Commons Attribuzione - Non commerciale - Non opere derivate 3.0

Download (4MB)

Abstract

La ricerca sulle fonti di energia rinnovabili è un tema di grandissima importanza. Tra queste, l’energia solare è una delle più promettenti. Essa può essere convertita in energia chimica. In questo caso, l’energia solare viene sfruttata per produrre combustibili, i cosiddetti solar fuels, fra i quali spicca l’idrogeno, che non rilascia sostanze inquinanti o gas serra durante la combustione tradizionale o in celle a combustibile. L’idrogeno può essere ottenuto dall’acqua tramite una cella fotoelettrochimica, in cui la luce solare, assorbita da un elettrodo semiconduttivo, permette che avvenga la scissione delle molecole d’acqua. Il materiale più studiato per realizzare i fotoelettrodi è la TiO2, grazie alla resistenza alla corrosione e al basso costo. In questa tesi è descritta la realizzazione, effettuata in laboratorio, di fotoelettrodi di TiO2 e le misure effettuate su di essi. Gli elettrodi sono stati prodotti tramite deposizione fisica di vapori, con la quale è stato possibile realizzare dei film sia compatti che porosi costituiti da nanoparticelle, questi ultimi tramite la condensazione in atmosfera gassosa. Sono stati prodotti elettrodi di vari spessori e in diverse condizioni durante l’evaporazione e sono stati sottoposti a trattamenti termici. Essi sono stati utilizzati come fotoanodi in una cella fotoelettrochimica sulla quale sono state compiute misure per determinare grandezze come la fotocorrente prodotta in condizioni di illuminazione e il flatband potential. Inoltre è stato discusso un modello circuitale con cui è possibile schematizzare la cella ed è stato verificato il suo effettivo funzionamento tramite misure di spettroscopia di impedenza. In questo modo si è cercato di determinare per quali valori di spessore, trattamento termico e condizioni di crescita i campioni dessero le risposte migliori. La morfologia superficiale dei campioni è stata analizzata tramite la microscopia elettronica a scansione (SEM) e quella a forza atomica (AFM).

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Righini, Matteo
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Curriculum C: Fisica della materia
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
biossido di titanio,fotoelettrochimica,idrogeno,deposizione fisica di vapori,fotoelettrodi,film sottili,nanoparticelle
Data di discussione della Tesi
16 Dicembre 2016
URI

Altri metadati

Statistica sui download

Gestione del documento: Visualizza il documento

^