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Surface Self-Transforming FeTi-LDH Overlayer in Fe2O3/Fe2TiO5 Photoanode for Improved Water Oxidation
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2023-06-06 , DOI: 10.1002/smll.202301114 Juliette Chancellevie Nalouzebi Fouemina 1 , Guoqing Li 1 , Xiaojie She 2 , Duan Yan 1 , Xiaoxin Lv 1 , Kaiqi Nie 3 , Jiujun Deng 1 , Hui Xu 1
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2023-06-06 , DOI: 10.1002/smll.202301114 Juliette Chancellevie Nalouzebi Fouemina 1 , Guoqing Li 1 , Xiaojie She 2 , Duan Yan 1 , Xiaoxin Lv 1 , Kaiqi Nie 3 , Jiujun Deng 1 , Hui Xu 1
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Integrating hematite nanostructures with efficient layer double hydroxides (LDHs) is highly desirable to improve the photoelectrochemical (PEC) water oxidation performance. Here, an innovative and facile strategy is developed to fabricate the FeTi-LDH overlayer decorated Fe2O3/Fe2TiO5 photoanode via a surface self-transformation induced by the co-treatment of hydrazine and NaOH at room temperature. Electrochemical measurements find that this favorable structure can not only facilitate the charge transfer/separation at the electrode/electrolyte interface but also accelerate the surface water oxidation kinetics. Consequently, the as-obtained Fe2O3/Fe2TiO5/LDH photoanode exhibits a remarkably increased photocurrent density of 3.54 mA cm−2 at 1.23 V versus reversible hydrogen electrode (RHE) accompanied by an obvious cathodic shift (≈140 mV) in the onset potential. This work opens up a new and effective pathway for the design of high-performance hematite photoanodes toward efficient PEC water oxidation.
中文翻译：
Fe2O3/Fe2TiO5 光阳极中的表面自转变 FeTi-LDH 覆盖层可改善水氧化
将赤铁矿纳米结构与高效层状双氢氧化物（LDH）相结合对于提高光电化学（PEC）水氧化性能非常有必要。在此，开发了一种创新且简便的策略，通过在室温下联氨和NaOH的共处理诱导的表面自转变来制造FeTi-LDH覆盖层装饰的Fe 2 O 3 /Fe 2 TiO 5光阳极。电化学测量发现，这种有利的结构不仅可以促进电极/电解质界面的电荷转移/分离，而且可以加速表面水的氧化动力学。因此，与可逆氢电极（RHE）相比，所获得的Fe 2 O 3 /Fe 2 TiO 5 /LDH光阳极在1.23 V下表现出3.54 mA cm -2的光电流密度显着增加，并伴有明显的阴极位移（约140 mV） ）的起始电位。这项工作为设计高性能赤铁矿光阳极实现高效 PEC 水氧化开辟了一条新的有效途径。
更新日期：2023-06-06
中文翻译：
Fe2O3/Fe2TiO5 光阳极中的表面自转变 FeTi-LDH 覆盖层可改善水氧化
将赤铁矿纳米结构与高效层状双氢氧化物（LDH）相结合对于提高光电化学（PEC）水氧化性能非常有必要。在此，开发了一种创新且简便的策略，通过在室温下联氨和NaOH的共处理诱导的表面自转变来制造FeTi-LDH覆盖层装饰的Fe 2 O 3 /Fe 2 TiO 5光阳极。电化学测量发现，这种有利的结构不仅可以促进电极/电解质界面的电荷转移/分离，而且可以加速表面水的氧化动力学。因此，与可逆氢电极（RHE）相比，所获得的Fe 2 O 3 /Fe 2 TiO 5 /LDH光阳极在1.23 V下表现出3.54 mA cm -2的光电流密度显着增加，并伴有明显的阴极位移（约140 mV） ）的起始电位。这项工作为设计高性能赤铁矿光阳极实现高效 PEC 水氧化开辟了一条新的有效途径。
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