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J-GLOBAL ID：201502210352723855   整理番号：15A0645637

効率的かつ安定な光電気化学水分解のために電荷移動を抑制する特異な3Dヘテロ接合光アノード設計

Unique 3D heterojunction photoanode design to harness charge transfer for efficient and stable photoelectrochemical water splitting

著者 (4件)： HOU Jungang (School of Metallurgical and Ecological Engineering, Univ. of Sci. and Technol. Beijing, Beijing 100083, China. ...) ,  CHENG Huijie ,  TAKEDA Osamu ,  ZHU Hongmin
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 8  号： 4  ページ： 1348-1357  発行年： 2015年04月01日 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： オキシナイトライド上の光電気化学(PEC)太陽光水分解は,再生可能な水素製造にとっての有望なプロセスである。しかしながら,高い電荷分離効率および安定性をもつオキシナイトライドヘテロ接合光アノード,これは特異な次元依存性統合および相乗効果をもつ,は興味深いがまだ十分に開発されていない。ここでは,高いPEC活性をもつ1D/2Dナノロッド/ナノシート組立タンタルオキシナイトライド(TaON)光アノードを設計し,製造した。特に,新規なスタック設計として1D/2DバリウムドープTaON(Ba-TaON)アレイおよびCoO_xナノ粒子で修飾された2D窒化炭素(C₃N₄)ナノシートから成る統合3Dヘテロ接合光アノードを初めに調製したところ,著しい光安定性をもつ3D CoO_x/C₃N₄/Ba-TaON光アノードはAM 1.5G模擬太陽光下の1.23V vs. RHEで顕著な光電流4.57mAcm^-2に達した。さらに広く見れば,固有の要件をもつこの特異な3Dヘテロ接合光アノードのハーネス電荷移動プロセスは,電気化学インピーダンスおよび光ルミネセンス分析と組み合された定量的分析によって確認された。全ての結果は,太陽光変換における応用のための有望な光電極モデルとしての3D次元依存性ヘテロ接合の大きな意義を強調している。組成調整,形態革新およびヘテロ接合構築のナノ工学の協同する増幅効果は,非常に効率的な性能をもつもっと目的に合うように設計された(オキシ)ナイトライド光電極を創り上げるための貴重な見識を与える。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *分解反応 ,  *光電気化学反応 ,  *電荷移動 ,  ヘテロ接合 ,  *アノード ,  *光電極 ,  *酸化物 ,  *窒化物 ,  生産 ,  製造 ,  電荷分離 ,  ナノロッド ,  ナノ構造 ,  膜 ,  タンタル ,  バリウム ,  炭素化合物 ,  ナノ粒子 ,  安定性 ,  太陽 ,  太陽光 ,  光電流 ,  電気化学インピーダンス ,  光ルミネセンス ,  定量的分析 ,  ナノシート
準シソーラス用語： *オキシナイトライド ,  *光アノード ,  光安定性 ,  水素製造 ,  *水分解 ,  窒化炭素 ,  模擬太陽光

分類 (4件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  分解反応  (CF02080P) ,  界面の電気的性質一般  (BM03081H) ,  固体デバイス材料  (NC03020K)

タイトルに関連する用語 (7件)： 光電気化学 ,  水分解 ,  電荷移動 ,  3D ,  ヘテロ接合 ,  光アノード ,  設計