BODIPY Chemisorbed on SnO2 and TiO2 Surfaces for Photoelectrochemical Applications

紧身衣 材料科学 光电流 光化学 电子转移 光电化学电池 光敏剂 光诱导电子转移 光电子学 荧光 化学 电解质 电极 光学 物理化学 物理
作者
Josephine A. Jayworth,Cristina Decavoli,Matt D. Capobianco,Jan Paul Menzel,Steffen Adler,Conrad A. Kocoj,Jessica Freeze,Robert H. Crabtree,Peijun Guo,Víctor S. Batista,Gary W. Brudvig
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (12): 14841-14851
标识
DOI:10.1021/acsami.3c18827
摘要

Advancement toward dye-sensitized photoelectrochemical cells to produce solar fuels by solar-driven water splitting requires a photosensitizer that is firmly attached to the semiconducting photoelectrodes. Covalent binding enhances the efficiency of electron injection from the photoexcited dye into the metal oxide. Optimization of charge transfer, efficient electron injection, and minimal electron–hole recombination are mandatory for achieving high efficiencies. Here, a BODIPY-based dye exploiting a novel surface-anchoring mode via boron is compared to a similar dye bound by a traditional carboxylic acid anchoring group. Through terahertz and transient absorption spectroscopic studies, along with interfacial electron transfer simulations, we find that, when compared to the traditional carboxylic acid anchoring group, electron injection of boron-bound BODIPY is faster into both TiO2 and SnO2. Although the surface coverage is low compared with carboxylic acids, the binding stability is improved over a wide range of pH. Subsequent photoelectrochemical studies using a sacrificial electron donor showed that this combined dye and anchoring group maintained photocurrent with good stability over long-time irradiation. This recently discovered binding mode of BODIPY shows excellent electron injection and good stability over time, making it promising for future investigations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
凉冰完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
科目三应助廉6666采纳,获得10
4秒前
shy完成签到,获得积分20
5秒前
地球发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
桐桐应助果果采纳,获得10
8秒前
韩han完成签到,获得积分10
8秒前
Y2Z发布了新的文献求助10
8秒前
漪涙应助松林采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助XPDrake采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助缥缈的尔烟采纳,获得10
9秒前
情怀应助星沉静默采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
wei完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
FashionBoy应助乐观的颦采纳,获得10
13秒前
TT发布了新的文献求助10
13秒前
小江发布了新的文献求助10
13秒前
飞天猫发布了新的文献求助10
14秒前
fffzaw发布了新的文献求助10
14秒前
潘安完成签到,获得积分10
14秒前
我要发sci完成签到,获得积分10
15秒前
cy完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
科研通AI6.2应助调皮茉莉采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
纭声完成签到,获得积分10
16秒前
故意的黑米完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
深情安青应助落后语雪采纳,获得10
18秒前
18秒前
Hello应助旺仔采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253543
关于积分的说明 17567261
捐赠科研通 5497753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899365
邀请新用户注册赠送积分活动 1876188
关于科研通互助平台的介绍 1716645