功能化混合光电极:薄膜厚度和成分对光电化学行为的影响
Taylor S Teitsworth1, Hui Fang2, Alexis K Harvey1
1Department of Chemistry, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, North Carolina 27599, United States.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|August 16, 2024
概括
在电极上的aryl diazonium电移植可以创建绝缘膜,阻碍电化学性能. 铁素的层次沉积提高了可逆性,特别是在光电化学应用中.
科学领域:
- 表面化学 表面化学
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 阿里尔二氧化电移植通过碳表面共价键提供了强大的表面功能.
- 中间体的高反应性会导致无序的,绝缘的多层膜,降低电化学性能.
- 这对于光电化学 (PEC) 应用中的半导体基板尤其具有问题.
研究的目的:
- 为了研究薄膜厚度和构成对电极的影响,电极通过aryl diazonium electrografting功能化.
- 探索氨基终结膜和铁素修饰层的 (光) 电化学行为.
- 为了比较n型和p型电极的电化学可逆性.
主要方法:
- 在固定电位下将现场生成的aminobenzene diazonium盐电植入n型和p型电极上.
- 铁素的附着在氨基末膜上.
- 循环电压测量 (CV) 和光电化学测量.
- 一层一层的沉积用于控制的铁素合并.
主要成果:
- 增加的二氧化薄膜厚度导致电化学可逆性降低.
- 通过层次沉积在整个薄膜中加入铁,恢复了电化学可逆性.
- 在黑暗的p型和n型光电极之间观察到电化学可逆性的差异,归因于界面电位下降变化.
结论:
- 薄膜厚度是电化学应用的aryl diazonium电移植中的一个关键参数.
- 控制的铁合并可以减轻厚薄膜引起的性能降低.
- 接口特性显著影响PEC系统中功能化电极的电化学行为.
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