Fe 2TiO 5/ Fe 2O3/ Esquema de síntesis de fotogenuros de Pt y descomposición fotoelectrocatalítica del rendimiento hídrico
Solar descomposición fotocatalítica de agua es una de las formas ideales para resolver los problemas de escasez de energía actual y la contaminación del medio ambiente. El óxido de hierro (α-Fe 2O3.) Tener una alta estabilidad, estructura de banda baja energía (2,1 eV) y ventajas naturales ricas reservas, se ha convertido en un material importante para la foto descomposición catalítica de agua en el campo, sin embargo, el óxido de hierro que tiene una conductividad pobre, de electrones foto-generado - Empty Agujero compuesto defectos más rápidos, severamente limitado su aplicación práctica.
Instituto Lanzhou de la Química Física de la Energía y del Medio Ambiente Nanotecnología grupo de materiales catalíticos con Alemania, Academia China de Erlangen - Nuremberg investigación en colaboración Universidad profesor Patrik Schmuki en α- ultra-delgadoFe 2O3Materiales La descomposición fotoelectrocatalítica del agua y su investigación de separación de carga fotoinducida ha progresado.
Los investigadores en el espesor del sustrato conductor del crecimiento controlable de la capa de nano-metal Pt, y la deposición de α-ultra delgadoFe 2O3Nano-capa en el α-Fe 2O3/ Pt sobre la base de una mayor síntesis in situ Fe 2TiO 5Capa para formar Fe 2TiO 5/ α-Fe 2O3/ Fotanodo heteroestructurado Pt 'sándwich' En esta estructura, los nanocables de metal Pt pueden mejorar efectivamente la α-Fe 2O3El rendimiento de absorción de la luz, debido a su menor nivel de Fermi, promueve de manera efectiva la separación del portador fotogenerado y la rápida migración de fotoelectrones. Además, Fe 2TiO 5Con α-Fe 2O3Con una estructura de banda correspondiente, α-Fe 2O3Nano-capa generada por los agujeros fotogenerados a Fe 2TiO 5La migración rápida de las capas reduce aún más la tasa de recombinación de los portadores y promueve la reacción de oxidación del agua.
Bajo luz solar simulada (AM 1.5G, 100 mW cm -2), Heteroestructuras de 'Sandwich' Fe2TiO5 / α-Fe 2O3/ Pt photoanode mostró una excelente descomposición fotoelectrocatalítica de la actividad y estabilidad del agua, la densidad fotocorriente y la fase pura αFe 2O31,5 veces mejorada en comparación Este diseño ánodo luz heteroestructura puede mejorar el rendimiento del material absorbente de luz semiconductor, y puede promover la rápida separación de la migración de la carga fotogenerada, instructivo para construir el sistema fotovoltaico solar división de agua eficiente.
resultados de la investigación fueron publicados en Materiales Avanzados Funcionales y el Journal of Materials Chemistry Usa A. investigación apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, LICP 'Programa Talento Distinguido' y oxo y seleccionados Laboratorio Estatal de oxidación de apoyo financiero.
