通过无形二氧化的电沉积增强的光电化学氧化水对 bismuth vanadate 的氧化
David Eisenberg1, Hyun S Ahn, Allen J Bard
1Center for Electrochemistry, Department of Chemistry, The University of Texas at Austin , Austin, Texas 78712, United States.
Journal of the American Chemical Society
|September 23, 2014
概括
一片无形二氧化 (a-TiO2) 的薄膜显著提高了对光电化学水氧化 bismuth vanadate (BiVO4) 的性能. 这种简单的涂层阻断了能量损失,并将光电增强了五倍以上.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 岩瓦纳酸盐 (BiVO4) 是光电化学 (PEC) 水分的关键半导体.
- 在导电基板上不连续的薄膜和回缩限制了BiVO4 PEC的性能.
- 半导体-基板接口上的能量损失机制尚未完全理解.
研究的目的:
- 为了研究无形二氧化 (a-TiO2) 涂层对W:BiVO4光电极的影响.
- 为了识别和减轻BiVO4光电极中的能量损失途径.
- 为了提高BiVO4.4的光电化学水氧化效率.
主要方法:
- 制造W:BiVO4 / F:SnO2光电极的制造.
- 通过电子沉积沉积薄 (15秒) 无形TiO2 (a-TiO2) 层.
- 描述PEC性能,包括光电流和启动电位测量.
主要成果:
- 该a-TiO2涂层有效地阻断了基板上的光氧化产品的回归.
- 与未涂层电极相比,水氧化光电流增加了多达5.5倍.
- 启动电位的负转移约为500mV,表明效率有所提高.
结论:
- 一种简单的a-TiO2涂层是提高BiVO4光电极性能的一种高度有效的策略.
- 该a-TiO2层使表面缺陷无效,减少重组损失.
- 这种方法为改善各种薄膜光电极提供了一个有希望的,广泛适用的方法.
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