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J-GLOBAL ID：202002291549929829   整理番号：20A1421372

フッ素化BiVO_4光電極の太陽光水酸化を増強するための効率的な助触媒としてのコロイド状金属Agナノワイヤ【JST・京大機械翻訳】

Colloidal metal Ag nanowire as an efficient co-catalyst for enhancing the solar water oxidation of fluorinated BiVO₄ photoelectrode

著者 (6件)： Arunachalam Maheswari (Department of Chemistry, Chonnam National University, Gwangju 500-757, Republic of Korea) ,  Jun Seo Young (Department of Chemistry Education and Optoelectronic Convergence Research Center, Chonnam National University, Gwangju 500-757, Republic of Korea) ,  Jeon Seungwon (Department of Chemistry, Chonnam National University, Gwangju 500-757, Republic of Korea) ,  Ahn Kwang-Soon (School of Chemical Engineering, Yeungnam University, Gyeongsan 712-749, Republic of Korea) ,  Soo Kim Chung (Testing Analysis Center, Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology, Jinju 660-031, Republic of Korea) ,  Hyung Kang Soon (Department of Chemistry Education and Optoelectronic Convergence Research Center, Chonnam National University, Gwangju 500-757, Republic of Korea)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 394  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： D0723A  ISSN： 1385-8947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： バナジウム酸ビスマス(BiVO_4)は魅力的な可視光活性(E_g=2.4eV)光アノードであると考えられているが,その高速電荷再結合過程と遅延電荷輸送速度に関する限界も良く報告されている。これらの問題に取り組むため,容易なゾル-ゲル支援スピンコーティング法によって作製したナノ多孔性平面BiVO_4膜を開発し,BiVO_4膜へのF-イオンのドーピングにより電気的性質を修正した。ドープ膜は,約530nmの波長で合理的な吸収開始を示し,非ドープBiVO_4膜と比較して,適度な赤方偏移(λ≧30nm)を示した。空気中(Air)とアルゴン(Ar)雰囲気中のポストアニーリングにより得られたドープおよび非ドープ光アノード膜を,BiVO_4@Air,BiVO_4@Ar,F:BiVO_4@AirおよびF:BiVO_4@Arと略記した。特に,F:BiVO_4@Ar膜において,表面領域周辺の結晶-アモルファス相境界が観察され,これらの非晶質相は,有益な電気化学活性サイトの生成を通して電子伝導率を改善した。さらに,フッ素化プロセス後の浅いドナー状態の生成は,酸素空孔の増加によるキャリア密度の改善をもたらした。0.5M Na_2SO_4中で1日光照射(100mW/cm2,AM1.5フィルタで100mW/cm2)下で評価した非ドープおよびF:BiVO_4@Air膜の光電流密度(J)は,1.23V対可逆水素電極(RHE)で,約0.3および0.9mA/cm2であった(RHE)(ブリフリーは1.23V_RHE)。さらに,BiVO_4@ArとF:BiVO_4@Arは,1.23V_RHEで,それぞれ,ε>0.5mA/cm2とΔε_1.15mA/cm2のJ値の増強を示した。さらに,F:BiVO_4@Ar膜への共触媒としてのλ>28nm直径を有する銀ナノワイヤ(Ag NW)の堆積は,1.23V_RHEでのJ値に関して,さらにPEC性能を2倍以上に,2倍からΔλ_2.7mA/cm2以上に促進した。開始電位(V_on)は,この膜に対して約Δλ160mVに負にシフトし,これは有益な電荷移動と輸送速度に起因した。これらの結果をガスクロマトグラフィーにより確認し,ガス発生速度の量は,元のBiVO_4のΔλ_40%からAg NW/F:BiVO_4@Ar膜に対するΔλ_80%に増加した。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 焼なまし ,  電位 ,  電荷移動 ,  アルゴン ,  *銀 ,  *コロイド ,  *フッ素化 ,  活性部位 ,  非晶質 ,  ドーピング ,  電流密度 ,  可視光 ,  ゾル-ゲル法 ,  *ナノワイヤ
準シソーラス用語： 光アノード , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： FドープBiVO_4 ,  Agナノワイヤ共触媒 ,  Arアニーリング ,  光電気化学的水分解

分類 (2件)： 光化学一般  (CB08010U) ,  下水,廃水の化学的処理  (SC03050W)

タイトルに関連する用語 (9件)： フッ素化 ,  光電極 ,  太陽光 ,  水酸化 ,  増強 ,  助触媒 ,  コロイド ,  金属Ag ,  ナノワイヤ