在可见光照射下,高稳定的水在氧化TaON光电极系统上分裂
Masanobu Higashi1, Kazunari Domen, Ryu Abe
1Catalysis Research Center, Hokkaido University, North 21, West 10, Sapporo 001-0021, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|April 12, 2012
概括
在可见光下使用氧化 (TaON) 光电极与氧化物 (CoO(x)) 纳米粒子实现了稳定的水分裂. 这一突破提供了高效的和氧生产,增强了光催化剂的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光催化作用的光催化
- 可再生能源是可再生能源的来源.
背景情况:
- 光电化学 (PEC) 水分是可持续生产的一个有希望的途径.
- 氧化 (TaON) 显示出作为光电极材料的潜力,但存在稳定性问题.
- 可见光驱动的PEC水分裂需要有效的电荷分离和抑制光腐蚀.
研究的目的:
- 为了证明使用氧化 (TaON) 光电极的高度稳定的光电化学水分裂.
- 在可见光照射下提高TaON光电极的稳定性和效率.
- 为了研究氧化物 (CoO(x)) 纳米颗粒作为催化剂的作用.
主要方法:
- 制造TAON光电极. 制造TAON光电极.
- 在TaON表面上沉积高度分散的CoO(x) 纳米粒子.
- 在可见光照射下在酸盐溶液中进行光电化学测量.
- 分析光电流稳定性和催化活性.
主要成果:
- 在TaON光电极上首次实现了高度稳定的光电化学水分裂.
- 证明了CoO(x) 纳米颗粒有效地清理光生成的孔,并抑制TaON表面失活.
- 观察到显著的光电增强,这是由于/相与CoO (x) 协催化剂和溶液的形成.
- 成功地将水分为H(2) 和O(2) 在低应用偏差 (0.6 V vs Pt) 的情况下.
结论:
- 使用高稳定的可见光驱动的光电化学水分裂是可行的TaON光电极.
- 作为可催化剂的CoO(x) 纳米颗粒的集成显著提高了TaON光电极的稳定性和效率.
- /相的形成在促进光电流和使持续的水分裂成为可能方面发挥着至关重要的作用.
