铜-表面介导的合成sp2碳结合的共价有机框架光电阴极用于光电化学进化
Yang Lu1, Wenyan Li1, Chenyu Sun1
1School of Chemistry and Materials Science, Jiangsu Key Laboratory of New Power Batteries, Jiangsu Collaborative Innovation Centre of Biomedical Functional Materials, Nanjing Normal University, Nanjing, 210023, P. R. China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 13, 2024
概括
我们开发了一种新的方法,可以在铜泡上直接生长稳定的sp2碳共价有机框架 (COF) 薄膜,以实现高效的光电化学水分裂,实现高生产率.
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
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- Sp2 - 碳共价有机框架 (COF) 具有独特的π-结合结构,有利于光生成的载体迁移.
- 在光电化学水分解方面,COF具有前景,但其粉状性质阻碍了基质的融合.
- 开发强大的基于COF的光电极对于高效的气生产至关重要.
研究的目的:
- 开发一种方法,在导电基板上直接生长稳定的sp2碳COF薄膜.
- 制造集成光阴极,用于增强光电化学水分.
- 为了提高基于COF的光电极的性能和稳定性.
主要方法:
- 铜表面介导的诺韦纳格尔多重凝结 (Cu-SMKP) 用于合成COF薄膜.
- 均的sp2-cCOF薄膜直接生长在商业铜泡 (COFTh-Cu) 上.
- 进行了电化学测量,以评估光电流密度和稳定性.
主要成果:
- 制造的COFTh-Cu光阴极表现出高的H2进化光电流密度56μA cm-2在0.3V和RHE之间.
- COFTh-Cu表现出极好的稳定性,持续性能12小时.
- 与旋转涂层相比,Cu-SMKP方法导致电流密度增加了4.5倍,超过了大多数无共催化剂的COF光阴极.
结论:
- 铜表面介导的方法为准备高度活跃和稳定的COF光阴极提供了一个简单有效的途径.
- 这种方法克服了将粉状COF集成到导电基板上的挑战.
- 开发的COFTh-Cu光阴极代表了朝着高效的太阳能气生产的重大进展.
