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J-GLOBAL ID：201202233425647395   整理番号：12A1079729

リソグラフィーで製造されたAuナノ粒子により機能化された薄膜ヘマタイト光アノード上での強化水分解

Enhanced Water Splitting on Thin-film Hematite Photoanodes Functionalized with Lithographically Fabricated Au Nanoparticles

著者 (2件)： IANDOLO Beniamino (Chalmers Univ. Technol., Goeteborg, SWE) ,  ZAECH Michael (Chalmers Univ. Technol., Goeteborg, SWE)
資料名： Australian Journal of Chemistry  (Australian Journal of Chemistry)
巻： 65  号： 6  ページ： 633-637  発行年： 2012年 
JST資料番号： A0492A  ISSN： 0004-9425  CODEN： AJCHA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オーストラリア (AUS)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ヘマタイトはn型半導体で,貧弱な電導性で特徴付けられるが,極めて短い正孔拡散長さを持つ。これは半導体-電解質界面から非常に短い距離内で正孔を発生させられることを意味し,従って電荷再結合を避けて正孔を表面に達成させ,水-酸化に活用できる。この様なことから,結晶型(ヘマタイト,α-Fe₂O₃)酸化鉄は,自在には動かせない光電子特性を持つにも拘わらず,光電気化学電池向けの光アノード材料として益々有力な候補と成りつつある。Auナノディスクがα-Fe₂O₃の光電流に及ぼす有益な影響を明らかにした。サイズの異なるAuナノディスクでリソグラフィー的に機能化させたα-Fe₂O₃薄膜からなる光アノードを特性解析し,そして試験した。そこで,機能化材料サンプルの光電流で大幅な増加を見いだした。入射フォトン対電子変換効率で最も高い増加を示したものは波長420nm入射光の場合で,その増加はAuナノディスク無しの参照サンプルに比べて大まかには一桁高い値を示した。この様な効率の増加を示す現象の詳細な理解には更なる検討が必要だが,ナノ構造支持局所表面プラズモン共鳴誘起現象に由来し,暫定的には電荷分離改善を生じる半導体-金属界面でのSchottky障壁に起因すると見ている。この技法は,水分解に向けた商業化素子の開発レースにおいてFe₂O₃をより競争力の強い材料にさせるべく貢献しよう。

シソーラス用語： 光電気化学電池 ,  太陽電池 ,  光電気化学反応 ,  水 ,  電解 ,  光酸化 ,  白色光 ,  光照射 ,  光触媒 ,  光触媒反応 ,  *赤鉄鉱 ,  *酸化鉄 ,  金属薄膜 ,  N型半導体 ,  *ナノ構造 ,  ナノ粒子 ,  *金 ,  パターン形成 ,  リソグラフィー ,  光電流 ,  エネルギー変換効率 ,  光吸収 ,  電流電圧特性 ,  水素 ,  アノード ,  *光電極 ,  表面プラズモン ,  プラズマ共鳴 ,  分解反応
準シソーラス用語： ナノディスク ,  ヘマタイト ,  光アノード ,  水分解

分類 (3件)： 光化学反応  (CB08020F) ,  電気化学反応  (CB07050F) ,  酸化物薄膜  (BK14050P)

タイトルに関連する用語 (7件)： リソグラフィー ,  Auナノ粒子 ,  薄膜 ,  ヘマタイト ,  光アノード ,  強化 ,  水分解