中性電解質中での光電気化学的水の酸化のための効率的で安定な光アノードとしての修飾されたαFe_2O_3二官能性CoAl層状複水酸化物【Powered by NICT】

Chong Ruifeng; Wang Baoyun; Su Caihong; Li Deliang; Mao Liqun; Chang Zhixian; Zhang Ling

文献

J-GLOBAL ID：201702248149981832 整理番号：17A0705262

中性電解質中での光電気化学的水の酸化のための効率的で安定な光アノードとしての修飾されたαFe_2O_3二官能性CoAl層状複水酸化物【Powered by NICT】

Dual-functional CoAl layered double hydroxide decorated α-Fe₂O₃ as an efficient and stable photoanode for photoelectrochemical water oxidation in neutral electrolyte

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資料名：
巻： 5 号： 18 ページ： 8583-8590 発行年： 2017年
JST資料番号： W0204B ISSN： 2050-7488 CODEN： JMCAET 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)

有望な光アノード材料として,ヘマタイト(αFe_2O_3)は光電気化学(PEC)水の酸化に用いることができるが,大きな課題,低効率と中性pH電解質中での不十分な安定性などが残っている,それを実際に使用することができる。CoAl層状複水酸化物(CoAl LDH)は,αFe_2O_3ナノアレイ上にその場堆積した。水の酸化に対する得られた複合材料光アノード(CoAl-LDH/αFe_2O_3)のPEC性能を中性pH電解質中で調べた。対照実験によると,CoAl-LDH中のCo~2+は水の酸化のための活性触媒サイトを提供することを示したが,Al~3+は不活性であり,層状骨格の支援を提供した。CoAl-LDHは開始電位を低下させ,αFe_2O_3の光電流を高めるための効率的な共触媒として,中性pH電解質中で腐食からαFe_2O_3の有効な保護剤としての二重の役割を持つ可能性がある。裸αFe_2O_3のそれと比較して,~250mV負にシフトした開始電位と1.23V対RHEで光電流密度のほぼ9倍の増強をCoAl-LDH/αFe_2O_3で観察された。さらに,CoAl-LDH/αFe_2O_3は照射の2時間後でも~2mA cm~ 2の定常光電流,これは初期値の100%に非常に近い1.23Vvs.RHEで優れた安定性を示した。電気化学インピーダンス分光分析は,αFe_2O_3/電解質の界面での電荷移動抵抗はCoAl-LDH修飾により有意に減少したことを明らかにした。正孔スカベンジャーとしてH_2O_2を用いて,CoAl-LDH/αFe_2O_3と電解質の界面での電荷注入効率は1.23V対RHEで84%であり,αFe_2O_3と電解質の界面でのそれより4倍高いとして記録した。CoAl-LDH修飾半導体は中性pH電解質中で高いPEC性能に対する効率的で安定な光アノードとして大きな可能性を持っていることを示した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

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塩基,金属酸化物 , 光化学反応

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