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Updated: May 10, 2026
12:47
Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition
Published on: May 2, 2014
Fabricación de un fotoánodo BaTaO2N eficiente que recoge una amplia gama de luz visible para la división del agua
Masanobu Higashi1, Kazunari Domen, Ryu Abe
1Graduate School of Engineering, Kyoto University, Katsura, Nishikyo-ku, Kyoto 615-8510, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 2, 2013
Resumen
Los nuevos fotoánodos de oxinitruro de tántalo de bario (BaTaO2N) dividen eficientemente el agua utilizando luz visible de hasta 660 nm. Los tratamientos mejorados y los co-catalizadores aumentaron significativamente la fotocorriente y la estabilidad para la producción de hidrógeno.
Área de la Ciencia:
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- La fotoquímica es la fotoquímica.
- La electroquímica es electroquímica.
Sus antecedentes:
- La división eficiente del agua es crucial para la producción sostenible de combustible de hidrógeno.
- El desarrollo de fotoánodos que utilicen luz visible es clave para mejorar la eficiencia de la división solar del agua.
Objetivo del estudio:
- Fabricar y optimizar fotoánodos de oxinitruro de tántalo y bario (BaTaO2N) para la división de agua impulsada por luz visible.
- Para mejorar la fotocorriente y la estabilidad de los fotoánodos BaTaO2N a través de tratamientos superficiales y carga de co-catalizador.
Principales métodos:
- Fabricación de fotoánodos BaTaO2N en sustratos de Ti.
- Tratamiento previo con H2 y tratamiento posterior con TaCl5 para reducir la resistencia eléctrica.
- Carga de óxido de cobalto (CoO ((x)) y óxido de rodio (RhO ((x)) como co-catalizadores.
Principales resultados:
- Los fotoánodos optimizados de BaTaO2N exhibieron una fotocorriente mejorada y estabilidad bajo luz visible (hasta 660 nm).
- La carga de co-catalizador (RhO(x) / CoO(x)) mejoró significativamente el rendimiento y cambió el potencial de inicio negativamente en ~ 300 mV.
- La eficiencia de fotones a corriente de incidente (IPCE) alcanzó ~ 10% a 600 nm, un récord para los fotoánodos que recolectan luz >600 nm.
Conclusiones:
- Los fotoánodos RhO{x}/CoO{x}/BaTaO2N/Ti desarrollados demuestran una eficiente división de agua impulsada por luz visible.
- Las modificaciones de la superficie y las estrategias de co-catalizador son efectivas para mejorar el rendimiento del fotoánodo para la producción de combustible solar.
