The photoelectrochemical properties of anodic oxide materials base on FeOx

Niniejsza praca dotyczy syntezy oraz badania właściwości fotoelektrochemicznych anodowego tlenku żelaza. W wyniku anodyzacji otrzymano nanostrukturalny tlenek żelaza(III) ściśle kontrolując odpowiednie warunki procesu (potencjał, czas, elektrolit). Otrzymane materiały scharakteryzowano pod względem morfologii - porównano grubości uzyskiwanych tlenków oraz wielkości porów w zależności od dobranego potencjału podczas elektrosyntezy. W kolejnym etapie, zbadano wpływ obróbki termicznej na morfologie, strukturę krystaliczną i właściwości optyczne anodowych materiałów. Analiza XRD umożliwiła identyfikacje odmian krystalicznych tlenku żelaza (hematyt, magnetyt) uzyskiwanych w wyniku wygrzewania materiałów w 400 °C. Badania fotoelektrochemiczne obejmowały pomiary gęstości fotoprądu generowanego przez fotoanody wykonane z anodowego tlenku żelaza otrzymanego z zastosowaniem różnego potencjału anodyzacji (20 - 70 V). W drugiej części badań fotoelektrochemicznych wybrano materiał tlenkowy, który charakteryzował się najwyższą odpowiedzią na światło z zakresu widzialnego a następnie został on użyty w procesie fotoelektrochemicznego rozkładu etanolu. Badania wykazały, że dobór potencjału anodyzacji oraz warunków wygrzewania ma wpływ na morfologię, skład fazowy oraz właściwości fotoelektrochemiczne anodowego tlenku żelaza.This study deals with the synthesis and photoelectrochemical properties of anodic iron oxide. As a result of anodization, the nanostructured iron(III) oxide was obtained by controlling the process conditions (potential, time, electrolyte). The morphology of received was characterized, focusing on the thicknesses of the oxides, and the pore sizes depending on the selected potential during electrosynthesis. In the next stage, the effect of the heat-treatment temperature on the morphology, crystal structure, and optical properties of anodic materials was investigated. The XRD analysis allowed the identification of iron oxide crystals varieties (hematite, magnetite) obtained as a result of annealing materials at 400 °C. The photoelectrochemical properties of anodic iron oxide samples obtained by anodization at the potential in the range of 20 - 70 V were studied. In the second part of the photoelectrochemical investigation, the selected oxide material, which was characterized by the highest photoresponse to the visible light, was used in the photoelectrochemical oxidation of ethanol. The results of the performed investigation indicate that the selection of anodization potential and annealing conditions influences the morphology, phase composition, and photoelectrochemical properties of iron oxide