Forskere foreslår ny ladningsadskillelsesstrategi i ferroelektriske fotokatalysatorer
Ladningsadskillelse ved meta/ferroelektrisk grænseflade. et skematisk diagram af foreslået metal/ferroelektrisk fotokatalysator. b AFM-topografi af Au-partikler på en BaTiO3 enkelt krystal. Målestok, 200 nm. c LWF af Au/BTO i mørke. Målestok, 200 nm. d LWF af Au/BTO under 355 nm UV-lys (0,5 mW/cm 2 ). Målestok, 200 nm. e Linje 1 (mørk) og 2 (UV-lys) profilbilleder blev taget på tværs af to antiparallelle ferroelektriske domæner af BTO. f Linje 3 (mørke) og 4 (UV-lys) profilbilleder blev taget på tværs af to antiparallelle ferroelektriske domæner af Au/BTO. Kredit:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32002-y
Ferroelektrik er fotokatalytiske kandidater til solbrændstofproduktion. Ydeevnen af ferroelektriske fotokatalysatorer er dog ofte moderat og kan ikke opnå en samlet vandspaltning.
For nylig har et forskerhold ledet af prof. Li Can og prof. Fan Fengtao fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) foreslået en ny ladningsadskillelsesstrategi til fremstilling af grænsefladeladningsopsamlende nanostrukturer på positive og negative domæner af ferroelektrisk, som muliggør vandopdeling i ferroelektriske fotokatalysatorer.
Denne undersøgelse blev offentliggjort i Nature Communications den 22. juli.
Forskerne valgte det ferroelektriske BaTiO3 enkelt domæne krystal og Au nanopartikel som et modelsystem til at fremhæve ladningsadskillelsesmekanismen ved Au/BaTiO3 interface. De observerede, at fotogenererede elektroner og huller akkumulerede effektivt inden for deres termaliseringslængde (omkring 50 nm) omkring Au nanopartikler placeret i de positive og negative domæner af en BaTiO3 enkeltkrystal, henholdsvis.
De fandt ud af, at den målte termaliseringslængde var en vigtig eksperimentel recept til fremstilling af højeffektive fotokatalytiske og fotovoltaiske enheder på nanoskala. Med dette strukturdesign kunne konstruerede ferroelektriske fotokatalysatorer udføre fotokatalytisk overordnet vandopdeling.
"Fremstillingen af bipolære ladningsopsamlende strukturer på ferroelektriske stoffer for at opnå overordnet vandopdeling kan sætte et paradigme for at udnytte de energiske fotogenererede ladninger i solenergikonvertering," sagde prof. Fan. + Udforsk yderligere
Bredt synligt lys-responsiv fotokatalysator øger solvandsspaltningen
Varme artikler
-
Forskere udvikler et lægemiddel, der stopper kramperStrukturen af 3-ethyl-2-phenylpyrrolidin-2-on (EPP). Kredit:Victor Khrustalev Forskere fra RUDN University deltog aktivt i udviklingen af en kemisk forbindelse til at stoppe kramper under epil -
Hvad sker der, hvis du blander Epsom-salte og gnidning af alkohol?Epsom-salte opløses lidt i gnidning af alkohol, men ikke i det omfang, de gør i vand. Nogle mennesker anvender Epsom-salte og gnider alkohol direkte på deres hud for at lindre muskelsmerter, forstuvni -
Vedligeholdelse af veje med drue og landbrugsaffaldXianming Shi tænkte først på at bruge bioteknologi til at udlede tilsætningsstoffer til affald fra landbrugsaffaldsmaterialer for flere år siden, da Alaskas transportministerium fik til opgave at udvi -
Nyt kig på mærkelige huller involveret i smag, Alzheimers, astmaVed hjælp af kryo-elektronmikroskopi, Furukawas laboratorium kompilerede et 3D-billede, der beskriver det nøjagtige arrangement af proteinerne, der former hver CALHM-pore. På billedet:CALHM1 set fra s
- Udseende af cystisk fibrose på molekylær skala
- Ny analyse af Chicxulub-asteroiden tyder på, at den kan have ramt et sårbart sted
- Første øjebliksbilleder af fangede CO2 -molekyler kaster nyt lys over kulstofopsamling
- En ny halvleder nanofiber kunne i høj grad øge effektiviteten af solceller
- Sådan laver du en sydlig plantageprojekt
- Da pingviner regerede efter dinosaurernes død