制造一个高效的BaTaO2N光电极,采集广泛的可见光范围,用于水分裂
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
概括
新的氧尼化 (BaTaO2N) 光电极使用可见光高达660nm高效地分裂水. 改进的处理方法和辅助催化剂显著提高了光电流和生产的稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 摄影化学的使用.
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 有效的水分是可持续燃料生产的关键.
- 开发利用可见光的光电极是提高太阳能水分效率的关键.
研究的目的:
- 制造和优化用于可见光驱动水分的氧化 (BaTaO2N) 光电极.
- 通过表面处理和共催化剂加载来增强BaTaO2N光电极的光电流和稳定性.
主要方法:
- 在Ti基板上制造BaTaO2N光电极.
- 用H2进行预处理,用TaCl5进行后处理,以减少电阻.
- 作为辅助催化剂的氧化物 (CoO(x)) 和氧化物 (RhO(x)) 的加载.
主要成果:
- 优化的BaTaO2N光电极表现出增强的光流和在可见光下 (高达660nm) 的稳定性.
- 同催化剂负荷 (RhO(x) /CoO(x)) 显著改善了性能,并将起始电位负面转移了约300mV.
- 事件光子对电流效率 (IPCE) 在600nm达到~10%,这是光电极采集光>600nm的记录.
结论:
- 开发的RhO (x) /CoO (x) /BaTaO2N/Ti光电极显示出高效的可见光驱动水分.
- 表面修改和联合催化剂策略在提高太阳能燃料生产的光电极性能方面是有效的.


