Fe 2TiO 5/ Fe 2O3/ Schéma de synthèse de la photoanode Pt et décomposition photoélectrocatalytique des performances de l'eau
La décomposition photocatalytique solaire de l'eau en hydrogène est destinée à résoudre la pénurie d'énergie actuelle et la pollution de l'environnement est l'un des moyens idéaux.Fe 2O3) Possède les avantages d'une stabilité élevée, d'une structure de bande à basse énergie (2,1 eV) et de réserves naturelles abondantes, et est devenu un matériau important dans le domaine de la décomposition photoélectrocatalytique de l'eau en hydrogène. Trou composite plus rapide des défauts, sévèrement limité son application pratique.
Lanzhou Institut de physique chimique, Académie chinoise des sciences, Nanomatériaux énergie et Environmental Materials matériaux de la catalyse et l'allemand Erlangen - Université de Nuremberg, professeur Patrik Schmuki coopération de recherche dans le α- ultra-minceFe 2O3Matériaux La décomposition photoélectrocatalytique de l'eau et sa recherche de séparation de charge photo-induite ont fait de nouveaux progrès.
Les chercheurs dans l'épaisseur du substrat conducteur de la croissance contrôlable de la couche nano-métal Pt, et le dépôt de α- ultra-minceFe 2O3Nano-couche dans l'α-Fe 2O3/ Pt sur la base d'une synthèse ultérieure in situ Fe 2TiO 5Couche à former Fe 2TiO 5/ α-Fe 2O3/ Phototode hétérostructurée en sandwich 'Pt' Dans cette structure, les nanofils Pt en métal peuvent améliorer efficacement l'α-Fe 2O3La performance d'absorption de la lumière, en raison de son niveau de Fermi inférieur, favorise efficacement la séparation photo-générée des porteurs et la migration rapide des photoélectrons. En outre, Fe 2TiO 5Avec α-Fe 2O3Avec une structure de bande assortie, α-Fe 2O3Nano-couche générée par les trous photo-générés à Fe 2TiO 5La migration rapide des couches réduit encore la vitesse de recombinaison des porteurs et favorise la réaction d'oxydation de l'eau.
Dans le simulateur solaire (AM 1,5 g, 100 mW cm -2), Hétérostructure 'sandwich' Fe2TiO5 / α-Fe 2O3/ Pt photoanode présente une excellente décomposition catalytique photoélectrique de l'activité de l'eau et de la stabilité, la densité de courant et de phase optique pur αFe 2O31,5 fois améliorée par rapport Cette conception de lumière hétérostructure anode peut améliorer les performances du matériau absorbant la lumière semi-conducteur, et peut favoriser la séparation rapide de la migration de charge photogénérés, instructif pour construire le fractionnement efficace de l'eau du système solaire photovoltaïque.
Les résultats des recherches ont été publiés dans Advanced Functional Materials et Journal of Materials Chemistry A. Les travaux de recherche soutenus par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, Programme des talents distingués »LICP et Oxo et sélectionnés Laboratoire clé Etat d'oxydation du soutien financier.
