1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

Title:	Fabrikasi dan pencirian fotoelektrod dwilapisan n-n dan n-p untuk penguraian air dan bahan organik secara fotoelektrokimia
Authors:	Ng Kim Hang (P70013)
Supervisor:	Lorna Jeffery Minggu, Dr.
Keywords:	Fotoelektrokimia Fotoelektrod Penguraian air Bahan organik Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	18-Jul-2016
Description:	Tindak balas pembelahan molekul air secara fotoelektrokimia merupakan satu kaedah yang ideal untuk menghasilkan gas hidrogen tanpa penghasilan gas rumah hijau. Walau demikian, proses ini mengalami isu terutama dalam kecekapan dan kestabilan fotoelektrod. Dalam kajian ini, fotoelektrod semikonduktor dwilapisan n-n dan n-p berasaskan tungsten trioksida (WO3) telah disediakan di atas kaca FTO (stanum oksida terdop fluorin). Ferum oksida (Fe2O3) telah dilapiskan di atas permukaan WO3 dengan kaedah pengendapan rendaman kimia manakala kuprus oksida (Cu2O) dilapiskan dengan kaedah elektroendapan. Fotoelektrod yang dihasilkan dikalsin di dalam udara selama 30 minit. Kesemua fotoelektrod ini telah dicirikan dengan kaedah XRD, SEMEDX dan spektroskopi UV-Vis. Aktiviti fotomangkin kesemua fotoelektrod untuk menghasilkan fotoarus telah dikaji dengan menggunakan sel fotoelektrokimia di dalam larutan 0.5 M Na2SO4 dan 0.5 M KOH, menggunakan platinum sebagai elektrod pelengkap dan SCE (elektrod kalomel tepu) sebagai elektrod rujukan. Metanol, formaldehid dan asid formik juga ditambahkan ke dalam ujian fotoelektrokimia sebagai penderma elektron untuk peningkatan prestasi fotoelektrod dalam penghasilan fotoarus. Daripada diffraktogram XRD, puncak utama WO3, Cu2O dan CuO telah diperhatikan. Puncak utama Fe2O3 tidak dapat diperhatikan kerana lapisan Fe2O3 yang dihasilkan adalah nipis dan saiz partikel adalah kecil. Anjakan pada puncak utama Cu2O dan CuO telah berlaku pada sampel fotoelektrod WO3/Cu2O dan WO3/CuO menunjukkan pengedopan tungsten telah berlaku semasa proses elektroendapan Cu2O. Selain itu, mikrograf SEM menunjukkan morfologi WO3 berubah selepas endapan lapisan semikonduktor Fe2O3, Cu2O dan CuO. Analisis EDX telah membuktikan kewujudan elemen Fe dan Cu di atas permukaan WO3. Tambahan pula, julat penyerapan tenaga cahaya fotoelektrod juga telah dipertingkatkan daripada 450 nm kepada 550 nm dengan penambahan lapisan Fe2O3 dan Cu2O. Penyerapan tenaga cahaya didapati dipertingkatkan kepada 700 nm dengan penambahan lapisan CuO. Pengujaan elektron dapat berlaku dengan tenaga yang lebih rendah. Ujian fotoelektrokimia menunjukkan fotoelektrod dwilapisan dapat menghasilkan ketumpatan fotoarus yang lebih tinggi berbanding fotoelektrod satu lapisan. Fotoarus yang dihasilkan oleh fotoelektrod n-n WO3/Fe2O3 (1.25 mA/cm2) adalah dua kali ganda lebih tinggi berbanding dengan fotoelektrod WO3 (0.66 mA/cm2). Fotoarus ini telah dipertingkatkan kepada 2.05 mA/cm2 apabila 1.0 M metanol digunakan sebagai penderma elektron. Fotoarus mencapai maksimum, iaitu 2.29 mA/cm2 apabila 1.0 M asid formik digunakan sebagai penderma elektron. Selain itu, fotoelektrod dwilapisan n-p WO3/Cu2O telah menghasilkan fotoarus yang tertinggi dalam tindak balas pembelahan molekul air (-2.23 mA/cm2). Ini menunjukkan bahawa fotoelektrod WO3/Cu2O yang dihasilkan ini bukan sahaja satu kombinasi baru yang amat cekap dalam tindak balas fotoelektrokimia, ia juga satu-satunya fotoelektrod dwilapisan WO3 yang boleh bertindak sebagai fotokatod. Mekanisme pemindahan cas yang berlaku pada fotoelektrod dwilapisan n-p ini juga dibukti dalam bentuk skema Z. Walau demikian, fotoelektrod dwilapisan n-p WO3/Cu2O ini didapati tidak aktif dalam tindak balas penguraian bahan organik.,Ph.D.
Pages:	154
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.