亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Multi-layered mesoporous TiO2thin films with large pores and highly crystalline frameworks for efficient photoelectrochemical conversion

材料科学 介孔材料 薄膜 化学工程 纳米技术 锐钛矿 乙酰丙酮 光催化 无机化学 有机化学 工程类 催化作用 化学
作者
Dan Feng,Wei Luo,Junyong Zhang,Ming Xu,Renyuan Zhang,Haoyu Wu,Yingying Lv,Abdullah M. Asiri,Sher Bahadar Khan,Mohammed M. Rahman,Gengfeng Zheng,Dongyuan Zhao
出处
期刊:Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:1 (5): 1591-1599 被引量:92
标识
DOI:10.1039/c2ta00588c
摘要

Mesoporous thin films with various compositions are unique architectures for photoelectrochemical (PEC) solar cells. In this paper, we report the synthesis of highly ordered, multi-layered, continuous mesoporous TiO2 thin films with uniform large pores, crystalline walls and tunable film thickness, via a ligand-assisted evaporation induced self assembly (EISA) method. A Ti(acetylacetone) precursor and a diblock copolymer PEO-b-PS are employed for the controlled assembly of the TiO2/template mesostructure, followed by a two-step pyrolysis that generates carbon residue as an intermediate protection layer to support the TiO2 framework and mesostructures during the crystallization. Other transition metal ion dopants (such as Cr, Ni and Co) can be facilely incorporated into the TiO2 frameworks by co-assembly of these metal acetylacetone precursors during the EISA process. The obtained TiO2 thin film possesses an ordered monoclinic mesostructure distorted from a (110)-oriented primitive cubic structure, uniform and tunable large pores of 10–30 nm, a large surface area of ∼100 m2 g−1 and a high crystallinity anatase wall. The film thickness can be well controlled from 150 nm to several microns to tune the absorption, with the capability of generating free-standing film morphologies. Furthermore, this designed architecture allows for effective post-deposition of other small-bandgap semiconductor nanomaterials inside the large, open and interconnecting mesopores, leading to significantly improved solar absorption and photoconversion. As a proof-of-concept, we demonstrate that the photoanodes made of 4.75 μm thick mesoporous TiO2 film with deposited cadmium sulfide quantum dots exhibit excellent performance in PEC water splitting, with an optimized photocurrent density of 6.03 mA cm−2 and a photoconversion efficiency of 3.9%. These multi-layered mesoporous TiO2-based thin films can serve as a unique architecture for PEC and other solar energy conversion and utilization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
丘比特应助典雅的追命采纳,获得10
2秒前
4秒前
白桦林完成签到 ,获得积分10
4秒前
xkk13完成签到,获得积分10
5秒前
陳钧浩完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
小蘑菇应助勤恳的不悔采纳,获得10
10秒前
10秒前
Andrew发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
FashionBoy应助lsx采纳,获得10
21秒前
汪家友发布了新的文献求助30
22秒前
24秒前
一石完成签到,获得积分10
25秒前
Alanni完成签到 ,获得积分10
27秒前
寒冷苗条应助无问西东采纳,获得10
32秒前
Andrew完成签到,获得积分20
39秒前
旱田蜗牛发布了新的文献求助10
39秒前
41秒前
lsx发布了新的文献求助10
46秒前
47秒前
48秒前
任性的败完成签到 ,获得积分10
49秒前
轻松戎发布了新的文献求助10
51秒前
52秒前
lsx完成签到,获得积分10
54秒前
immortal完成签到,获得积分10
55秒前
chen发布了新的文献求助10
55秒前
56秒前
immortal发布了新的文献求助10
59秒前
祥瑞发布了新的文献求助10
1分钟前
霸气以菱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
霸气的亿先完成签到 ,获得积分10
1分钟前
心动nofear完成签到 ,获得积分20
1分钟前
1分钟前
斯文败类应助薛定谔采纳,获得10
1分钟前
慌慌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
难过水绿发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3179811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830312
关于积分的说明 7976250
捐赠科研通 2491769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1328925
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635580
版权声明 602927