Passivation of hematite nanorod photoanodes with a phosphorus overlayer for enhanced photoelectrochemical water oxidation

覆盖层 材料科学 光电流 钝化 纳米棒 赤铁矿 介电谱 X射线光电子能谱 化学工程 分解水 可逆氢电极 无机化学 纳米技术 光催化 电极 电化学 光电子学 工作电极 化学 图层(电子) 催化作用 生物化学 物理化学 工程类 冶金
作者
Dehua Xiong,Wei Li,Xiaoguang Wang,Lifeng Liu
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:27 (37): 375401-375401 被引量:28
标识
DOI:10.1088/0957-4484/27/37/375401
摘要

Hematite (i.e., α-Fe2O3) nanorod photoanodes passivated with a phosphorus overlayer have been fabricated by decomposing sodium hypophosphite (NaH2PO2) at a low temperature over the hematite nanorod surface. Extensive scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, x-ray diffractometry and UV-vis spectroscopy characterizations confirm that conformal deposition of an amorphous phosphorus overlayer does not change the crystal structure, morphology, and optical absorption properties of hematite photoanodes. X-ray photoelectron spectroscopy reveals that phosphorus in the deposited overlayer exists in an oxidized state. Comprehensive steady-state polarization, transient photocurrent response, and impedance spectroscopy measurements as well as Mott-Schottky analysis manifest that the phosphorus overlayer is able to effectively passivate surface states and suppress electron-hole recombination, substantially enhancing the photocurrent for water oxidation. Combining the phosphorization treatment with two-step thermal activation, a photocurrent density of 1.1 mA cm(-2) is achieved at 1.23 V versus reversible hydrogen electrode under illumination of 100 mW cm(-2), ca 55 times higher than that of the non-activated pristine hematite photoanode measured under the same conditions. The simple and fast phosphorization strategy we present here can be readily applied to passivate surfaces of other semiconductor photoelectrodes to improve their photoelectrochemical performance.

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
刚刚
刚刚
Psy完成签到,获得积分10
3秒前
111发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
pluto应助laura采纳,获得100
6秒前
7秒前
7秒前
Bin_Liu发布了新的文献求助10
7秒前
wanci应助行7采纳,获得10
8秒前
南方周末完成签到,获得积分10
10秒前
杨震完成签到,获得积分10
11秒前
丘比特应助111采纳,获得10
11秒前
12秒前
Summer发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
15秒前
LHC完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
火星上玫瑰完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
mm完成签到,获得积分10
21秒前
欣喜尔安完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
24秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
24秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
守培发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
CodeCraft应助问问问采纳,获得30
27秒前
27秒前
wenfeisun发布了新的文献求助10
27秒前
小粉丝发布了新的文献求助30
28秒前
28秒前
墨言无殇完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
cing发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325465
关于积分的说明 10223213
捐赠科研通 3040677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668962
邀请新用户注册赠送积分活动 798878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758634