功能化的UiO-66诱导了与InN的异质连接中的浅电子陷,以增强光阴水分裂
Xiangrong Li1, Shaohua Xie1, Dongman Hou2
1State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, South China University of Technology, Guangzhou 510640 China; School of Materials Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640 China.
研究人员通过创建InN/UiO-66异构连接来增强光电化学水分裂以生产气. 功能化的UiO-66改善了化纳米棒中的电荷分离和减少了重组,提高了太阳能的产量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光催化作用的光催化
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 化 (InN) 由于其光学和电子特性,显示为光电化学 (PEC) 水分裂的光电极.
- 对于InN的一个主要限制是运载体的快速重组,这阻碍了其在生产中的效率.
- 金属有机框架 (MOF) 提供可调节的特性,以提高光催化性能.
研究的目的:
- 开发InN/UiO-66异构连接光电极,以克服InN在PEC水分裂中的局限性.
- 改进电荷分离并减少基于InN的光电极中的载体重组.
- 为了提高太阳能驱动的气生产效率和稳定性.
主要方法:
- 制造InN纳米棒 (NRs) 及其与UiO-66,一个金属有机框架的集成.
- 用基 (-OH) 组对UiO-66进行功能化,以创建InN/UiO-66-(OH) 2异质连接.
- 在模拟太阳光照明 (AM 1.5G) 下使用光电流密度和应用偏差光子对电流效率 (ABPE) 测量来描述光电极性能.
主要成果:
- 在InN/UiO-66-(OH) 2光电极表现出增强的光吸收和高效的电荷分离.
- 功能化减轻了InN NRs中的表面缺陷,减少载体重组和改善光催化活性.
- 优化的InN/UiO-66-(OH) 2实现了光电流密度为-0.42 mA cm-2和0.47%的ABPE在-0.5 V和RHE之间.
- 在InN/Ag/UiO-66-(OH) 2系统中,的生成率为1.82μmol min−1,具有很好的稳定性.
结论:
- 在InN/UiO-66异构连接设计有效地提高了PEC水分性能.
- UiO-66的基功能化对于优化带结构和减少重组至关重要.
- 这项工作提出了一个有前途的策略,用于开发高效和稳定的基于的光阴极用于太阳能生产.
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