Defect Engineering and Surface Polarization of TiO2 Nanorod Arrays toward Efficient Photoelectrochemical Oxygen Evolution

光电流 纳米棒 分解水 材料科学 析氧 极化(电化学) 半导体 光电子学 氧气 纳米技术 化学工程 电化学 电极 化学 催化作用 光催化 物理化学 有机化学 工程类 生物化学
作者
Yueying Li,Shiyu Liang,Huanhuan Sun,Wei Hua,Jian‐Gan Wang
出处
期刊:Catalysts [MDPI AG]
卷期号:12 (9): 1021-1021 被引量:8
标识
DOI:10.3390/catal12091021
摘要

The relatively low photo-conversion efficiencies of semiconductors greatly restrict their real-world practices toward photoelectrochemical water splitting. In this work, we demonstrate the fabrication of TiO2-x nanorod arrays enriched with oxygen defects and surface-polarized hydroxyl groups by a facile surface reduction method. The oxygen defects located in the bulk/surface of TiO2-x enable fast charge transport and act as catalytically active sites to accelerate the water oxidation kinetics. Meanwhile, the hydroxyl groups could establish a surface electric field by polarization, for efficient charge separation. The as-optimized TiO2-x nanorod photoanode achieves a high photocurrent density of 2.62 mA cm−2 without any cocatalyst loading at 1.23 VRHE under 100 mW cm−2, which is almost double that of the bare TiO2 counterpart. Notably, the surface charge separation and injection efficiency of the TiO2-x photoanode reach as high as 80% and 97% at 1.23 VRHE, respectively, and the maximum incident photon-to-current efficiency reaches 90% at 400 nm. This work provides a new surface treatment strategy for the development of high-performance photoanodes in photoelectrochemical water splitting.
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
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
zsyhcl应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
klkl完成签到,获得积分10
1秒前
安益平发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1900tdlemon完成签到,获得积分10
1秒前
蒋若风发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Hello应助Candy采纳,获得10
2秒前
深情安青应助上善若水采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
tinneywu发布了新的文献求助10
3秒前
淡定的寻菡完成签到,获得积分20
3秒前
ZZM发布了新的文献求助10
4秒前
裴松发布了新的文献求助10
4秒前
虚心的丹珍完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
紫色茄子完成签到,获得积分10
4秒前
眼睛大的伊完成签到,获得积分10
5秒前
JABBA发布了新的文献求助10
5秒前
CHENHL完成签到,获得积分10
5秒前
犹豫的世倌完成签到,获得积分10
5秒前
xixi完成签到,获得积分10
6秒前
mindi完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
www完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
快乐松思完成签到,获得积分10
7秒前
爱科研的小朋友完成签到 ,获得积分10
7秒前
jyt完成签到,获得积分10
7秒前
Weilang发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Signals, Systems, and Signal Processing 400
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 5612666
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4697645
关于积分的说明 14895132
捐赠科研通 4734084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2546628
邀请新用户注册赠送积分活动 1510619
关于科研通互助平台的介绍 1473462