【简单&实用】通过电化学工作站基于P-T测定瞬态时间常数τ

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简述

目前对于光生载流子寿命的测试都是基于一些光谱分析，如瞬态吸收光谱或时间分辨荧光光谱等，但这些测试较贵，而且数据处理比较繁琐，但在很多光催化文献中对于光生载流子寿命的评估又至关重要。

在这里本文为大家介绍一种简单的通过电化学工作站基于P-T测定瞬态时间常数τ。

P-T测试法

电极材料的制备：

首先我们需要制备电极材料，将FTO玻璃片进行清洗并烘干备用。将催化剂（10 mg）加入到1 ml的乙醇中，在加入10 ul 5%的Nafion溶液，超声处理30 min，取0.1 ml的样品滴加在1*2 cm²的FTO玻璃片上（只在1*1 cm²区域进行滴加），然后在真空干燥箱120^oC，干燥2小时即可。

测试系统搭建：

以三电极系统进行测试，其中参比电极用Ag/AgCl电极，对电极用铂丝电极，我们制备的电极样品为工作电极，以0.2 M Na₂SO₄为电解液。

OCVD测试：（以CHI660E为例）

1. 打开电化学工作站，并查看链接是否成功，如下操作：出现全部OK即为成功，这里没有链接电化学工作站，所以只做展示。

2. 在链接成功的条件下，调出电压与时间关系的参数设置中选择最后一项，如下所示：

3. 电击OK以后会弹出如下窗口，设定参数：其中，Init E（E）指测试过程施加的偏压，为了促进载流子的分离，一般不能过大，根据自己实际测的结果在0-1 V之间即可；Sample Interval指取样间隔，越小，数据越密集；Run Time（sec）指测试时间；其余的参数保持不变即可。

4. 参数设置完成以后，首先点击运行按钮，在不开光的条件下让线端走直，然后在开光，一定时间以后在关光即可，具体的参数可参考文献。

计算过程：

在这里我们参考文献做示范：

首先得到的数据是.text数据，然后作图可得如下所示：图1a,对图中一段数据进行选取，如图1b所示，在带入对应的下述公式1-2即可得出图1c。

图1a-c：分别表示材料的瞬态光电流（a-b）以及的对应的瞬态衰减时间（c）。

其中t是选取数据的时间段，τ是瞬态时间常数。

参考文献

Applied Catalysis B: Environmental 275 (2020) 119151

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