Topological Semimetal TiSi Microrod Array for Visible-Light Driven Photoelectrocatalytic Water Splitting

可见光谱 半金属 拓扑(电路) 材料科学 物理 纳米技术 光电子学 数学 带隙 组合数学
作者
Wei Zou,Shengjia Li,Gang Yuan,Jianning Rao,Xueqing Liu,Changcun Han,Huai Yang,Xiaochuan Ma,Xinguo Ma,Zhengwang Cheng
出处
期刊:Crystal Growth & Design [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.cgd.5c01139
摘要

Green and environmentally friendly hydrogen energy is seen as a viable alternative to traditional energy sources. A pivotal challenge in photoelectrocatalytic (PEC) water splitting for hydrogen production lies in the development of efficient and durable catalysts. Topological semimetals (TSM) have emerged as promising candidates for PEC applications due to their distinctive electronic band structure, high carrier mobility, and robust properties. Here, based on density functional calculations, TiSi is theoretically predicted as a promising TSM PEC catalyst, with linear Dirac bands around the Fermi level and near-zero free energy (ΔGH*). Moreover, TiSi films are deposited by magnetron sputtering and further patterned into a microrod array through microelectronics processes. Accompanied by the broad light absorption between 356 and 2000 nm and low charge transfer resistance, the double-layer capacitance (Cdl) is increased 1.62 times for TiSi microrods. As a result, the photocurrent density under >420 nm light irradiation is enhanced 1.75 times to 0.813 mA/cm2 at 1.23 V vs RHE for the TiSi microrod array and exhibits a good hydrogen evolution rate of 0.543 μmol/cm2/h. Our findings underscore the significant potential of TSM in PEC water splitting and might be extended to other photoelectrical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MiaoRui完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
尊敬傲旋完成签到 ,获得积分10
1秒前
msjxhbf发布了新的文献求助20
1秒前
田様应助hang采纳,获得10
1秒前
英姑应助周群飞采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
yaya发布了新的文献求助10
2秒前
赵456完成签到 ,获得积分10
3秒前
他们叫我张国荣完成签到,获得积分10
3秒前
甜美青槐发布了新的文献求助10
3秒前
weilian完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
王艺霖完成签到,获得积分10
5秒前
半分甜完成签到,获得积分10
5秒前
麦地娜发布了新的文献求助10
6秒前
我是大兴发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
深情安青应助pattrick采纳,获得10
10秒前
挞挞不要胖完成签到 ,获得积分10
10秒前
平常兰完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
Return应助影1采纳,获得10
11秒前
调皮冷梅完成签到 ,获得积分10
11秒前
zzzxhhr完成签到,获得积分10
11秒前
梦二完成签到,获得积分10
11秒前
小蘑菇应助樱桃采纳,获得10
12秒前
精明的鑫发布了新的文献求助10
12秒前
可爱的函函应助hhhhhy采纳,获得10
12秒前
jasmine0211发布了新的文献求助10
13秒前
高挑的紫安完成签到 ,获得积分10
13秒前
彭于晏应助yy32323采纳,获得10
13秒前
苗一夫发布了新的文献求助10
13秒前
aayy发布了新的文献求助10
14秒前
田様应助柚子采纳,获得10
14秒前
15秒前
pu完成签到 ,获得积分10
15秒前
香蕉觅云应助yaya采纳,获得10
16秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5694761
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5098681
关于积分的说明 15214483
捐赠科研通 4851292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2602253
邀请新用户注册赠送积分活动 1554141
关于科研通互助平台的介绍 1512049