Releasing the Bubbles: Nanotopographical Electrocatalyst Design for Efficient Photoelectrochemical Hydrogen Production in Microgravity Environment

电催化剂 润湿 材料科学 纳米技术 电极 化学工程 沉积(地质) 光电流 解吸 制氢 光电子学 电化学 化学 复合材料 吸附 古生物学 有机化学 物理化学 沉积物 工程类 生物
作者
Ömer Akay,Jeffrey Poon,Craig C. Robertson,Fatwa F. Abdi,Beatriz Roldán Cuenya,Michael Giersig,Katharina Brinkert
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:9 (8) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/advs.202105380
摘要

Photoelectrochemical devices integrate the processes of light absorption, charge separation, and catalysis for chemical synthesis. The monolithic design is interesting for space applications, where weight and volume constraints predominate. Hindered gas bubble desorption and the lack of macroconvection processes in reduced gravitation, however, limit its application in space. Physico-chemical modifications of the electrode surface are required to induce gas bubble desorption and ensure continuous device operation. A detailed investigation of the electrocatalyst nanostructure design for light-assisted hydrogen production in microgravity environment is described. p-InP coated with a rhodium (Rh) electrocatalyst layer fabricated by shadow nanosphere lithography is used as a model device. Rh is deposited via physical vapor deposition (PVD) or photoelectrodeposition through a mask of polystyrene (PS) particles. It is observed that the PS sphere size and electrocatalyst deposition technique alter the electrode surface wettability significantly, controlling hydrogen gas bubble detachment and photocurrent-voltage characteristics. The highest, most stable current density of 37.8 mA cm-2 is achieved by depositing Rh via PVD through 784 nm sized PS particles. The increased hydrophilicity of the photoelectrode results in small gas bubble contact angles and weak frictional forces at the solid-gas interface which cause enhanced gas bubble detachment and enhanced device efficiency.
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
无花果应助害怕的鹏飞采纳,获得10
刚刚
文承龙发布了新的文献求助10
2秒前
落叶完成签到 ,获得积分10
3秒前
粥粥完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
谜末末关注了科研通微信公众号
9秒前
13秒前
Caleb完成签到,获得积分10
16秒前
valere完成签到 ,获得积分10
19秒前
小学猹完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
Tori_Q完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
ls完成签到,获得积分10
22秒前
guozizi发布了新的文献求助100
22秒前
DR完成签到,获得积分10
23秒前
Caleb发布了新的文献求助30
23秒前
南星发布了新的文献求助30
24秒前
敏感的靳发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
追寻向松完成签到 ,获得积分10
26秒前
30秒前
伊伊发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
伯爵完成签到 ,获得积分10
35秒前
淡定的冷松完成签到,获得积分10
36秒前
一匹野马发布了新的文献求助10
37秒前
情怀应助伊伊采纳,获得10
40秒前
SYLH应助拉基采纳,获得10
40秒前
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
41秒前
42秒前
44秒前
fufu发布了新的文献求助20
44秒前
我是老大应助FYS采纳,获得10
45秒前
46秒前
48秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
Parametric Random Vibration 800
Building Quantum Computers 500
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 3864457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3406903
关于积分的说明 10651633
捐赠科研通 3130793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1726618
邀请新用户注册赠送积分活动 831873
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 780051