Synthesis and characterisation of surface-decorated TiO2 films obtained by plasma electrolytic oxidation

This work is aimed at developing TiO2-based composite photoanodes with increased light harvesting in the VIS range. These electrodes were produced using a 1.5M H2SO4 aque- ous electrolyte under a direct current (DC) plasma electrolytic oxidation (PEO). The electrodes were characterised by photoelectrochemical measurements performed both un- der UV and VIS radiation in electrolytes of different pH, by ECSA measurements, by SEM and XRD analysis. In order to increase the absorption in the UV and VIS range, nanoparticles of different nature were added to the PEO electrolyte. Rutile, anatase and WO3 powders were chosen. The semiconductor composites TiO2/nanoparticle obtained showed an uncertain photoactivity dependency on particles concentration.

Lo scopo di questa tesi è sviluppare dei fotoanodi di biossido di titanio con migliori propri- età di assorbimento della luce nel visibile. Questi elettrodi sono stati prodotti utilizzando una soluzione acquosa con 1.5M H2SO4, attraverso un processo di Anodizzazione elet- trolitica al plasma (PEO) in corrente continua. Gli elettrodi sono stati caratterizzati con misure fotoelettrochimica svolte sotto radiazione UV e VIS in elettroliti con diverso pH, con misure di area superficiale elettrochimica (ECSA), e con analisi al microscopio a scansione elettronica (SEM) e diffrazione ai raggi x (XRD). Per aumentare la capacità di assorbimento nel campo UV e VIS si sono aggiunte nanopolveri nell’elettrolita usato per la sintesi. Sono state scelte polveri contenenti rutilo, anatasio e WO3. Il semiconduttori compositi TiO2/nanoparticella così ottenuti hanno mostrato una dipendenza incerta della fotocorrente sulla concentrazione di polveri utilizzata.