CoPi-Modified Mesoporous Titania Photoelectrodes for Water Splitting: Why Less Is More

分解水 光电流 材料科学 光电化学 介孔材料 析氧 化学工程 纳米复合材料 二氧化钛 纳米技术 电极 光催化 光电子学 电化学 催化作用 化学 复合材料 工程类 生物化学 物理化学
作者
Priscila Vensaus,Lucas N. Mendioroz,Facundo C. Herrera,Mark P. Kreuzer,Federico A. Viva,Galo J. A. A. Soler‐Illia
标识
DOI:10.1021/acsaenm.3c00489
摘要

Solar technologies have emerged as a clean and sustainable source of energy toward the mitigation of climate change. In the last years, increasing interest has been devoted to obtaining solar fuels such as hydrogen through photoelectrochemistry. In this framework, titanium dioxide is a sound and promising platform for photoelectrochemical water splitting; however, its performance is limited due to the sluggish oxygen evolution reaction (OER). In this work, a photoactive electrode was developed by combining ordered mesoporous TiO2 thin films with a cobalt oxo-phosphate (CoPi) OER catalyst. We conducted detailed structural and electrochemical characterization of the TiO2–CoPi nanocomposite. We compared the performance of dense and mesoporous TiO2 films on different substrates as photoelectrodes for water splitting prepared by evaporation induced self-assembly. All studied photoelectrodes exhibit high stability, reproducibility, and cycling durability, with consistent photocurrent densities. Controlled amounts of CoPi were deposited in this matrix. Low loadings (0.04 mC/cm2) resulted in a 20% increase in photocurrent (32 μA at 1.23 V vs reversible hydrogen electrode (RHE), compared to 23 μA for the bare TiO2 film), whereas higher loadings suppressed the photocurrent due to recombination with the TiO2 matrix or the underlying fluorine-doped tin oxide (FTO). In this study, we demonstrate the importance of optimizing the cocatalyst loading based on the interactions between different components in a nanocomposite photoanode, with a focus on understanding the recombination pathways that appear when working with nanostructured semiconductors.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
kk完成签到,获得积分10
2秒前
赫连烙完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
huodian4完成签到,获得积分10
5秒前
核桃nut完成签到,获得积分10
5秒前
犹豫的若男完成签到,获得积分10
6秒前
陶醉的又夏完成签到 ,获得积分10
7秒前
鹏飞九霄完成签到,获得积分10
8秒前
HH完成签到,获得积分10
8秒前
Snow完成签到 ,获得积分10
8秒前
777完成签到,获得积分10
9秒前
,。应助崔鑫采纳,获得20
9秒前
uil发布了新的文献求助10
9秒前
小二郎应助cc采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
沙糖桔完成签到,获得积分10
17秒前
Dante完成签到,获得积分10
17秒前
无尘完成签到 ,获得积分10
17秒前
绝活中投完成签到 ,获得积分10
19秒前
22秒前
22秒前
虚幻的涵柏完成签到,获得积分10
23秒前
26秒前
liu完成签到,获得积分10
27秒前
666完成签到 ,获得积分20
27秒前
酷波er应助Hysen_L采纳,获得10
27秒前
cc发布了新的文献求助10
28秒前
hhh完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
马慧娜完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得50
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
star应助科研通管家采纳,获得50
32秒前
32秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
32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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Nach dem Geist? 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5044838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4274315
关于积分的说明 13323674
捐赠科研通 4088088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2236731
邀请新用户注册赠送积分活动 1244114
关于科研通互助平台的介绍 1172128