Grafisk abstrakt. Kredit:Journal of the American Chemical Society (2022). DOI:10.1021/jacs.2c04301
Fotoelektrokemiske celler er lovende værktøjer til omdannelse af sollys til brændstof, for eksempel vand til brint eller CO2 til organiske molekyler. For at realisere dette er der behov for en højere effektivitet af fotokatoden, ofte baseret på NiO. Et vigtigt spørgsmål er rollen af vandmolekyler adsorberet på NiO overfladen. Forskning i virkningerne af denne adsorption er blevet udført af Kaijian Zhu, Ph.D. studerende i teamet af Dr. Annemarie Huijser, lektor i Photocatalytic Synthesis Group ved University of Twente. Projektet er en del af Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium (ARC CBBC; www.arc-cbbc.nl).
"I dette arbejde studerede vi de lysinducerede processer, der forekommer ved fotokatode/elektrolyt-grænsefladen ved avanceret ultrahurtig spektroskopi." Vi viser, at hydroxylgrupper dannet ved NiO/vand-grænsefladen ikke kun fremmer ladningsoverførsel mellem NiO og farvestof, men øger også hastigheden af ladningsrekombination. Begge processer er betydeligt langsommere, når fotokatoden udsættes for acetonitril, mens intermediær adfærd observeres i luft. Denne undersøgelse viser, at mere effektive fotokatoder kan udvikles ved at optimere antallet af overfladehydroxylgrupper.
Artiklen "Dual Role of Surface Hydroxyl Groups in the Photodynamics and Performance of NiO-Based Photocathodes," er for nylig blevet offentliggjort i Journal of the American Chemical Society . + Udforsk yderligere