A Fully Artificial Molecular-Based Photoelectrochemical Cell Enabling Overall Water Splitting by Combining a Photoanode and a Dark-Cathode

人工光合作用 分解水 化学 介孔材料 光电化学电池 卟啉 能量转换 纳米技术 催化作用 太阳能转换 能量转换效率 光合作用 光电化学 化学工程 法拉第效率 光系统II 太阳能电池 铂金 氧化还原 析氧 太阳能 电化学 饮用水净化 光化学 生物量(生态学)
作者
Xin Yan,Yuki Tomita,Ken Sakai,Hironobu Ozawa
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (11): 11485-11491
标识
DOI:10.1021/jacs.6c01742
摘要

Significant efforts have been made to develop molecular-based artificial photosynthetic systems for overall solar water splitting by carefully functionalizing the photoelectrochemical cells with various molecular components serving as photosensitizers (PSs), water oxidation catalysts (WOCs), and water reduction catalysts (WRCs). Nevertheless, the development of fully artificial photosynthetic systems efficiently promoting overall solar water splitting remains a great challenge. In this study, a fully artificial molecular-based photoelectrochemical cell (MPEC) is constructed by utilizing the mesoporous TiO2 photoanode anchored with both a polypyridyl ruthenium PS and a ruthenium-based WOC, while the mesoporous TiO2 dark-cathode is anchored with a platinum porphyrin WRC. Only by visible-light irradiation at the photoanode, our MPEC promotes water splitting into H2 and O2 in a 2:1 molar ratio with almost quantitative Faradaic efficiencies. The applied-bias-compensated solar-to-hydrogen (AB-STH) conversion efficiency achieved herein (0.06%) is the highest value among the fully artificial MPECs reported to date. The present study also points out the importance of recalling the need to fabricate photosynthetic systems enabling the overall water splitting using a single photoreaction step without adopting the Z-scheme strategy.
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
尖椒干豆腐完成签到,获得积分10
刚刚
小灰灰完成签到,获得积分0
1秒前
2秒前
小黑驴完成签到 ,获得积分10
2秒前
油麦菜完成签到,获得积分10
3秒前
肉片牛帅帅完成签到,获得积分10
3秒前
冲冲冲完成签到 ,获得积分10
4秒前
森森完成签到,获得积分10
4秒前
要减肥的湘云完成签到,获得积分10
6秒前
Liugz完成签到,获得积分10
7秒前
八笔完成签到,获得积分10
8秒前
油麦菜发布了新的文献求助10
8秒前
学术渣滓完成签到 ,获得积分10
9秒前
xinL完成签到,获得积分10
9秒前
唠叨的逍遥完成签到,获得积分10
10秒前
coollzl完成签到 ,获得积分10
12秒前
淡定的幼晴完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
14秒前
斯文的道罡完成签到,获得积分10
16秒前
豆包不是菜包完成签到 ,获得积分10
17秒前
无极微光完成签到,获得积分0
17秒前
逐梦白痴发布了新的文献求助10
18秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
18秒前
高兴晓槐完成签到,获得积分10
18秒前
Questa_Qin完成签到,获得积分10
19秒前
plz94完成签到 ,获得积分10
20秒前
爱撒娇的孤丹完成签到 ,获得积分10
21秒前
淡定无施完成签到,获得积分10
21秒前
逐梦白痴发布了新的文献求助10
23秒前
怪默完成签到,获得积分10
23秒前
landolu完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
纯洁的彦祖完成签到,获得积分10
26秒前
激昂的青烟完成签到,获得积分10
26秒前
威武的念波完成签到,获得积分10
28秒前
xcwy完成签到,获得积分10
28秒前
7777777完成签到,获得积分10
28秒前
无辜的皮卡丘完成签到,获得积分10
29秒前
关远航完成签到,获得积分10
29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
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 7646178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9218446
关于积分的说明 19778319
捐赠科研通 7210540
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276969
关于科研通互助平台的介绍 2438624
邀请新用户注册赠送积分活动 2275052