纳米晶体WO3的修改与二化二化:应用到分子水平的太阳能水分裂
Federico Ronconi1, Zois Syrgiannis2, Aurelio Bonasera2
1†Department of Chemistry and Pharmaceutical Sciences and ‡CNR-ISOF c/o Department of Chemistry and Pharmaceutical Sciences, University of Ferrara, Via Fossato di Mortara 17, 44121 Ferrara, Italy.
Journal of the American Chemical Society
|April 4, 2015
概括
这项研究表明,用于太阳能燃料生产,一种新的染料被吸附在氧化 (WO3) 上. 该染料在光电化学细胞中促进了高效的水氧化,显示了太阳能能量转化潜力.
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
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 开发高效的光电极极对于太阳能燃料生产至关重要.
- 氧化 (WO3) 是一种半导体,具有光电化学应用的潜力.
- 二氧化染料以其光物理特性而闻名.
研究的目的:
- 为了研究一种在WO3.3上被吸附的新型二烯基胺染料 (1) 的光电化学特性.
- 为了评估染料敏感的WO3作为光氧化反应的光电极.
- 探索这个系统在太阳能燃料生产中的潜力.
主要方法:
- 染料 (1) 在纳米晶体WO3表面上自发吸附.
- 可见光辐射 (λ>435nm) 来激发染料.
- 测量电子注入和孔转移动力学.
- 使用和不使用IrO2纳米粒子催化剂的光电化学电池 (PEC) 的制造和测试.
主要成果:
- 染料 (1) 自发吸附到WO3表面上.
- 通过对WO3注入电子来进行激发状态氧化火,其效率很高 (kinj > 10(8) s(-1)).
- 产生了一个高度正的孔 (Eox ≈ 1.7 V vs SCE),能够驱动光氧化.
- 纳入IrO2纳米颗粒,由于高效的孔传输,使光电极电流增强了4倍.
结论:
- 染料/WO3系统在光电化学应用方面表现有前途.
- 观察到从染料到IrO2催化剂的高效孔转移.
- 优化染料敏感的WO3光电极可能对太阳能燃料生产设备有价值.
