通过整合 Sb2O3 与 Fe2O3 调节光生载流子传输以改善光电化学水氧化,ACS Applied Energy Materials

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通过整合 Sb2O3 与 Fe2O3 调节光生载流子传输以改善光电化学水氧化
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2022-07-13 , DOI: 10.1021/acsaem.2c01331
Fukun Chen ₁ , Haoran Pan ₁ , Zhenjie Lu ₁ , Xinning Huang ₂ , Zhenyu Sun ₃ , Xingxing Chen ₁

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通过异质结工程优化光生载流子传输已被认为是提高光电化学 (PEC) 系统中电极性能的有效策略。我们首次报道了由 Sb ₂ O ₃和 Fe ₂ O ₃组成的 II 型异质结构，可显着增强 PEC 水的氧化。所制造的光阳极表现出卓越的性能，在 1.23 V 时的光电流密度高达 1.31 mA cm ^{–2 （与可逆氢电极相比），是裸 Fe}₂ O ₃的 14.5 倍，以及显着的应用偏置光子对-电流效率（Fe ₂ O _3的10.7倍) 和长期稳定性（超过 20 小时）。值得注意的是，它优于迄今为止报道的所有基于 Sb ₂ O _{3的光阳极。}优异的PEC性能归因于不同组分的匹配优点的合理整合，即交错的阶梯能带和Sb ₂ O ₃和Fe ₂ O ₃的互补带隙。随着电导率的提高，光生载流子能够以较快的迁移速率流向所需的方向，参与电极表面的氧化还原反应，同时有效地抑制了电子-空穴的复合。

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更新日期：2022-07-13

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