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Efficient photoelectrochemical water oxidation using a TiO2 nanosphere-decorated BiVO4 heterojunction photoanode

机译：使用TiO2装饰Bivo4异质结拍摄的高效光电化学水氧化

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摘要

Constructing heterojunctions by coupling dissimilar semiconductors is a promising approach to boost charge separation and charge transfer in photoelectrochemical (PEC) water splitting. In this work, we fabricated a highly efficient TiO2/BiVO4 heterojunction photoanode for PEC water oxidation via a simple hydrothermal method. The resulting heterojunction photoanodes show enhanced PEC performance compared to the bare BiVO4 due to the simultaneous improvements in charge separation and charge transfer. Under simulated sunlight illumination (AM 1.5G, 100 mW cm(-2)), a high photocurrent of 3.3 mA cm(-2) was obtained at 1.23 V (vs. the reversible hydrogen electrode (RHE)) in a neutral solution, which exceeds those attained by the previously reported TiO2/BiVO4 heterojunctions. When a molecular Co-cubane catalyst was immobilized onto the electrode, the performance of the TiO2/BiVO4 heterojunction photoanode can be further improved, achieving a higher photocurrent density of 4.6 mA cm(-2) at 1.23 V, an almost three-fold enhancement over that of the bare BiVO4. These results engender a promising route to designing an efficient photoelectrode for PEC water splitting.
机译：通过耦合不同的半导体构造异质条件是一种有望的方法来提升光电化学（PEC）水分裂中的电荷分离和电荷转移。在这项工作中，我们通过简单的水热法制作了一种高效的TiO2 / Bivo4异质连接光电氧化PEC水氧化。由于同时电荷分离和电荷转移，与裸BIVO4相比，所产生的异质结彩色彩色表现为增强的PEC性能。在模拟的阳光照射（AM 1.5g，100mW cm（-2））下，在1.23V（Vs.可逆氢电极（RHE））中获得3.3mA cm（-2）的高光电流，中性溶液，超过先前报告的TiO2 / Bivo4异质结转的那些。将分子共嵌合催化剂固定在电极上时，可以进一步提高TiO 2 / Bivo4异质结阳极的性能，在1.23V下实现4.6 mA cm（-2）的更高的光电流密度，几乎是三倍的增强在裸BIVO4的那个。这些结果开采了设计用于PEC水分裂的有效光电极的有希望的路线。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2018年第72期|共6页
  • 作者

    Jiang Wenchao; Jiang Yi; Tong Jing; Zhang Qian; Li Siyuan; Tong Haili; Xia Lixin;

  • 作者单位

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

    Liaoning Univ Coll Chem Shenyang 110036 Liaoning Peoples R China;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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