Reaction kinetics on facet-engineered bismuth tungstate photoanodes for water oxidation

钨酸盐 过电位 动力学 光催化 异质结 氧化锡 交换电流密度 反应速率常数 材料科学 基质(水族馆) 分解水 化学 氧化物 塔菲尔方程 化学工程 无机化学 冶金 催化作用 电极 物理化学 电化学 光电子学 工程类 物理 海洋学 量子力学 生物化学 地质学
作者
Guangming Cao,Jundie Hu,Yuanxing Wang,Jiafu Qu,Dekun Ma,Jiaqi Jin,Wei Sun,Xiaogang Yang,Chang Ming Li
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:613: 156081-156081 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.156081
摘要

Charge separation and transfer kinetics play a significant role in photocatalytic water oxidation, which is sensitive to the crystal facets. Herein, the bismuth tungstate (Bi2WO6) films were used as a model photoanode to investigate how the photogenerated charges react on {1 3 1} and {2 0 0} facets under constantly applied bias in a photoelectrochemical (PEC) cell. On the WO3 electron transport layer, the Bi2WO6 films have a {2 0 0} orientation while possessing a {1 3 1} orientation on the fluorine-doped tin oxide substrate. It is discovered that {2 0 0} facets on the WO3/Bi2WO6 heterojunction display a low overpotential of PEC water oxidation, showing a 1st-order reaction behavior and faster charge transfer rate constant. Differently, water oxidation on the {1 3 1} facet on Bi2WO6 displays a 2nd-order reaction behavior. Further, density functional theory calculations were applied to demonstrate how the rate-determining step and the major formed intermediate correlate with the charge accumulation and reaction orders. The findings of this work shed fundamental light on how to rationally design and precisely modulate surface charge density and reaction kinetics for efficient (photo)electrocatalysts.

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
胡萝卜z发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
3秒前
CipherSage应助杨洋采纳,获得30
5秒前
计划明天炸地球完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
dorothy_meng发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
ysj发布了新的文献求助20
8秒前
田様应助王123采纳,获得10
8秒前
wwwq完成签到,获得积分10
8秒前
zx完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无花果应助drift采纳,获得10
9秒前
Joker完成签到,获得积分10
9秒前
桐桐应助胡萝卜z采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
科研通AI6.2应助嗷嗷采纳,获得10
12秒前
aaa发布了新的文献求助10
13秒前
cdragon完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
小陶完成签到 ,获得积分20
14秒前
14秒前
小懒应助无辜日记本采纳,获得20
15秒前
大个应助kylin采纳,获得10
15秒前
Joker发布了新的文献求助10
16秒前
Hello应助Anna采纳,获得30
16秒前
Falty发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
拉基发布了新的文献求助10
18秒前
希望天下0贩的0应助lyla采纳,获得10
18秒前
Owen应助王123采纳,获得10
19秒前
dorothy_meng完成签到,获得积分10
19秒前
li发布了新的文献求助10
19秒前
Xiang发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
CodeCraft应助NASA采纳,获得10
22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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
Elgar Concise Encyclopedia of Research Methods in the Social Sciences 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7414733
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9018220
关于积分的说明 19211449
捐赠科研通 7046153
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234042
关于科研通互助平台的介绍 2396305
邀请新用户注册赠送积分活动 2216197