Enhanced photoelectrochemical water splitting on heterostructured α-Fe2O3-TiO2:X (X = Co, Cu, Bi) photoanodes: Role of metal doping on charge carrier dynamics improvement

分解水 材料科学 兴奋剂 载流子 金属 电荷(物理) 光电化学 光催化 化学工程 光电流 光电子学 光电化学电池 X射线吸收光谱法 无机化学 纳米技术 化学 电化学 物理化学 冶金 催化作用 电极 物理 生物化学 量子力学
作者
Ali M. Huerta-Flores,Gabriel Chávez-Angulo,Omar A. Carrasco-Jaim,Leticia M. Torres-Martínez,M. A. Garza-Navarro
出处
期刊:Journal of Photochemistry and Photobiology A-chemistry [Elsevier BV]
卷期号:410: 113077-113077 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.jphotochem.2020.113077
摘要

Hematite is a strategical material for photoelectrochemical (PEC) water splitting due to their abundance, stability, non-toxicity, and outstanding electrical and optical properties. However, its limited charge transfer has been challenging towards solar energy conversion. In this work, we show an efficient and novel strategy to improve the charge transfer of hematite photoanode by the formation of a heterostructure with doped TiO2 using metal transition ions (X = Co, Cu, Bi). The results indicated that the PEC water splitting performance of the α-Fe2O3-TiO2:X photoanodes were improved according to Bi > Cu > Co metal ions. The photoconversion efficiency was increased 5.5 times in the Bi-doped sample, along with an increment in the charge separation efficiency of 2.5 times. This improvement was related to the charge carrier dynamics: a high visible light absorption, low recombination, and efficient charge separation. EIS analysis showed a higher donor density in the doped samples, which implies a high carrier concentration and conductivity, improving the electron-hole transport efficiency of the 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
lljken完成签到,获得积分10
1秒前
ZD关闭了ZD的文献求助
1秒前
烟花的应助被Ao采纳,获得10
1秒前
1秒前
bkagyin的应助被Therealyori采纳,获得30
2秒前
茶里个roro完成签到 ,获得积分10
2秒前
zzjLOVEym1314完成签到,获得积分10
3秒前
shun发布了新的文献求助10
4秒前
季夏聆风吟完成签到 ,获得积分10
5秒前
keyaner发布了新的文献求助10
5秒前
RichBaoaoo完成签到 ,获得积分10
7秒前
优秀曲奇的应助被哈哈哈采纳,获得20
8秒前
8秒前
8秒前
SciGPT的应助被微血管采纳,获得10
9秒前
9秒前
11秒前
13秒前
13秒前
14秒前
懒羊羊完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
嘿哈完成签到,获得积分10
15秒前
只道寻常完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
李健的应助被123采纳,获得10
16秒前
16秒前
viclee发布了新的文献求助10
16秒前
沐雨完成签到,获得积分10
16秒前
杨瑞完成签到,获得积分10
17秒前
Ao发布了新的文献求助10
17秒前
orixero的应助被轻松的问凝采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
科研通AI6.4的应助被烦烦烦采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
微血管发布了新的文献求助10
20秒前
自觉的灵雁完成签到,获得积分10
20秒前
tzp完成签到,获得积分10
21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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143417
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542874
关于积分的说明 21654257
捐赠科研通 7728756
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422053
关于科研通互助平台的介绍 2547395
邀请新用户注册赠送积分活动 2464858