1. 수화층의 형성 :물 분자는 극성이며, 이는 한쪽 끝 (수소 원자)에 약간의 양전하가 있고 다른 쪽 끝에 약간의 음전하 (산소 원자)가 있음을 의미합니다. 물이 전극 표면과 접촉 할 때, 양으로 하전 된 수소 원자가 음으로 하전 된 표면에 끌려 와서 전극에 단단히 결합 된 물 분자 층을 형성한다. 이 수화층은 전극의 전기 특성과 빛을 흡수하는 능력에 영향을 줄 수 있습니다.
2. 이온화 및 전하 이동 :물 분자가 전극 표면과 상호 작용할 때, 이온화가 이온화를 겪을 수 있으며, 여기서 물 분자는 수소 이온 (H+) 및 수산화 이온 (OH-)으로 분할됩니다. 이어서 수소 이온은 전극 재료와 반응하여 전자를 반도체 또는 금속으로 방출 할 수있다. 이 공정은 전극 표면 근처에 쌓인 양의 수소 이온과 전극 회로를 통해 흐르는 음의 전자와 함께 전하 분리를 생성합니다.
3. 전극 표면 변형 :전극 재료와 물 사이의 상호 작용은 전극의 표면 조성 및 구조의 변화를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 금속 전극의 경우, 표면의 금속 원자는 물 분자와 반응하여 금속 산화물 또는 수산화물을 형성 할 수 있습니다. 이러한 표면 변형은 전극의 촉매 활성, 광학적 특성 및 안정성을 변경할 수 있습니다.
4. 전기 화학 반응 :용액에 물 및 용해 된 이온의 존재는 전극 표면에서 다양한 전기 화학 반응을 촉진 할 수있다. 이러한 반응은 수소 및 산소 가스의 진화, 금속 이온의 환원 및 유기 화합물의 산화를 포함 할 수있다. 발생하는 특정 반응은 전극 재료, 적용된 바이어스 및 전해질 용액의 조성에 의존한다.
5. 부식 및 분해 :경우에 따라 전극과 물 사이의 접촉은 전극 재료의 부식 및 분해로 이어질 수 있습니다. 이것은 수성 환경에서 산화 또는 용해에 취약한 금속 전극과 관련이 있습니다. 부식은 전극의 성능과 수명에 영향을 줄 수 있으며, 이러한 효과를 완화하기 위해서는 보호 조치 또는 표면 처리가 필요할 수 있습니다.
전반적으로, 광전질과 물 사이의 상호 작용은 전극의 특성과 행동에 영향을 미치는 복잡한 공정을 포함한다. 이러한 변화를 이해하고 제어하는 것은 태양 에너지 전환 및 전기 화학 물 분할과 같은 다양한 응용 분야에서 광전 전질의 성능을 최적화하는 데 중요합니다.
