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J-GLOBAL ID：201902263081690648   整理番号：19A1893190

完全空乏化Ti-Nb-Ta-Zr-Oナノチューブ 界面電荷動力学と太陽水素生成【JST・京大機械翻訳】

Fully Depleted Ti-Nb-Ta-Zr-O Nanotubes: Interfacial Charge Dynamics and Solar Hydrogen Production

著者 (15件)： Chiu Yi-Hsuan (Department of Materials Science and Engineering, National Chiao Tung University, Taiwan) ,  Chiu Yi-Hsuan (Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Lai Ting-Hsuan (Department of Materials Science and Engineering, National Chiao Tung University, Taiwan) ,  Chen Chun-Yi (Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Chen Chun-Yi (CREST, Japan Science and Technology Agency, Japan) ,  Hsieh Ping-Yen (Department of Materials Science and Engineering, National Chiao Tung University, Taiwan) ,  Ozasa Kazunari (Bioengineering Lab, RIKEN, Japan) ,  Niinomi Mitsuo (Institute for Materials Research, Tohoku University, Japan) ,  Okada Kiyoshi (Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Chang Tso-Fu Mark (Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Chang Tso-Fu Mark (CREST, Japan Science and Technology Agency, Japan) ,  Matsushita Nobuhiro (Department of Materials Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Sone Masato (Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan) ,  Sone Masato (CREST, Japan Science and Technology Agency, Japan) ,  Hsu Yung-Jung (Department of Materials Science and Engineering, National Chiao Tung University, Taiwan)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 10  号： 27  ページ： 22997-23008  発行年： 2018年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電極/電解質界面における正孔輸送の貧弱な動力学は,n型TiO_2光電極の中間体性能の主要原因と見なされる。電極骨格としてナノチューブを採用することにより,光吸収とキャリア収集を空間的に分離でき,短い正孔拡散長でn型TiO_2を可能にし,光電気化学(PEC)水分解における操作中の利用可能な光励起電荷キャリアの使用を最大にした。ここでは,四元Ti-Nb-Ta-Zr-O混合酸化物(TNTZOと表示)ナノチューブアレイの調製のための微妙な電気化学陽極酸化プロセスを提示し,PEC水分解におけるそれらの有用性を実証した。電極の電荷移動動力学を時間分解光ルミネセンス,電気化学インピーダンス分光法,及び開回路電圧解析の減衰を用いて調べた。データは,元のTiO_2上のTNTZOの優れた光活性が,Nd,Ta,およびZr元素の導入に起因し,それは,接近可能な電荷キャリアの量を強化し,電子構造を修飾し,水分解を促進するための正孔注入速度を改善したことを明らかにした。陽極酸化過程で用いた電解質の水含有量を調節することにより,成長したTNTZOナノチューブの壁厚さは空乏層の厚さよりも小さくなり,PEC性能をさらに前進させるための電荷キャリアの完全に枯渇した状態を実現した。水素発生試験は,太陽水素生産を実現するためのTNTZOの実用的有効性を実証した。さらに,組成の複雑さと完全に枯渇したバンド構造により,現在のTNTZOナノチューブ配列は,光励起電荷キャリアが効率的な太陽光から燃料への変換に完全に利用できる,精巧なヘテロ構造光電極パラダイムを構築するための実現可能で普遍的なプラットフォームを提供する可能性がある。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 空乏層 ,  光吸収 ,  電荷移動 ,  太陽光 ,  *ジルコニウム ,  アノード酸化 ,  *太陽 ,  *界面 ,  正孔 ,  *ナノチューブ ,  光電極 ,  光ポンピング
準シソーラス用語： ヘテロ構造 ,  電荷キャリア ,  水分解 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： Ti-Nb-Ta-Zr-O ,  ナノチューブ配列 ,  太陽水分解 ,  完全枯渇 ,  界面電荷動力学

分類 (1件)： 電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (8件)： Ti ,  Nb ,  Ta ,  Zr ,  ナノチューブ ,  界面 ,  電荷動力学 ,  太陽水素