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【24h】

Ge とTi を共ドープしたα-Fe_2O_3 光電極触媒による太陽光水分解

机译：α-FE_2O_3光电极催化剂的太阳能分解共掺杂GE和TI

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光触媒による太陽光水分解は、1972 年の本多、藤嶋らによるルチル型TiO_2 を用いた光電気化学的水分解の報告以来、様々な酸化物半導体光触媒で研究が行われてきた。中でも、α-Fe_2O_3 は、その伝導帯エネルギー準位がプロトンを水素に還元できる位置に無いものの、約2.1 eV という可視光吸収に理想的なバンドギャップを持つ光触媒であり、他の光触媒よりも長波長域の光も吸収可能である。また、資源的に豊富で安価であり、水溶液中での安定性が高いことからも非常に魅力的な材料である。そして、α-Fe_2O_3 は光電極化することにより、印加電圧下で、酸素発生と共に水素発生を可能にすることができる。しかし、α-Fe_2O_3 は電子伝導性が低い、ホール拡散長が短いといった欠点があり、この欠点を解決する手法として、α-Fe_2O_3 への金属元素ドープが検討され、近年では、Sn やTi をドープしたα-Fe_2O_3 光電極触媒において高活性が報告されている。本研究ではCSD(Chemical Solution Deposition) 法を用いて作製したα-Fe_2O_3 光電極触媒に様々な金属元素ドーピングを行った結果、Ge をドープすることで高い活性を示すことを明らかにし、また、Ge とTi を共ドープすることで更なる高活性化に成功したので、そのドープ効果について詳細に検討した結果を報告する。
机译：光触媒太阳能水分解已经在多种氧化物半导体光催化剂，因为光电化学水解的使用金红石型的TiO_2由1972和Fujiwa书的报告进行了研究。其中，α-Fe_2O_3是具有一个理想的带隙为约2.1电子伏特的可见光吸收的光催化剂，虽然导电带能级不在其中，质子可以减少到氢的位置，并且对于可见光的理想的带隙的光吸收约2.1电子伏特，而长于其他光催化剂的波长范围内的光也被吸收。此外，它是一种非常有吸引力的材料，因为它是机智和廉价的，并且在水溶液中高度稳定的。然后，α-Fe_2O_3可以通过光电极所施加的电压下使氢生成与氧的产生。然而，α-Fe_2O_3具有一个缺点，即霍尔扩散长度是低的，并且霍尔扩散长度短，并且作为解决这个缺点的方法，金属元素掺杂，以α-Fe_2O_3被认为是，在最近几年，SN和TI掺杂近年来，高活性的α-Fe_2O_3光电催化剂的报道。在这项研究中，作为导电使用化学溶液沉积）法，各种金属元素掺杂的各种金属元素掺杂的结果被执行，并且它显露锗掺杂成表现出高活性，和GE由于进一步高的激活成功通过共掺杂钛，我们报告的详细兴奋剂作用的结果。

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