Wide-pH-compatible MoSx co-catalyst layer on TiO2 nanowire arrays photoanode for simultaneous acceleration of charge carrier separation and catalytic reactions

催化作用 过电位 光电流 电解质 无定形固体 分解水 化学工程 材料科学 密度泛函理论 析氧 吸附 无机化学 化学 电极 物理化学 光催化 计算化学 电化学 光电子学 生物化学 工程类 有机化学
作者
Hongxing Li,Meisong Yin,Mengjie Huang,Xiong‐Xiong Xue,Xianglin Li,Rong Mo
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:450: 137900-137900 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137900
摘要

The water oxidation reaction is a key reaction for solar water splitting, which requires excellent oxygen evolution co-catalyst to accelerate charges separation efficiency and high catalytic reaction sites for O2 releasing. So far, many earth-abundant co-catalysts can only play roles at a single pH (only in neutral or alkaline electrolyte), but the development of wide-pH compatible co-catalyst with low price are rarely obtained. Herein, amorphous MoSx layer was conformally coated on TiO2 nanowire arrays (NAs) as an active co-catalyst for multi-pH water photo-oxidation. The experimental results showed that the MoSx greatly enhanced the photoelectrochemical (PEC) performance of TiO2 NAs with high photocurrent densities of 1.95, 1.67, and 1.55 mA/cm2 at 1.23 VRHE in acidic, alkaline, and neutral electrolyte, respectively, significantly higher than bare TiO2 and most TiO2/co-catalyst literature values. Density functional theory (DFT) calculations revealed that the MoSx on TiO2 improves electronic interaction at their interface and forms a type-II band structure for more efficient separation of charge carriers. It is also found that high-density active sites provided by MoSx can reduce the Gibbs free energy and overpotential of potential-determining step for OER, which further enhance the adsorption activity of reaction intermediates. Our work contributes to the in-depth understanding of amorphous MoSx as efficient water oxidation co-catalyst for multi-pH PEC water splitting.
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
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
无辜妙海完成签到,获得积分10
2秒前
kyle完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
科研猫完成签到,获得积分10
3秒前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
niu发布了新的文献求助10
8秒前
苹果忆秋完成签到 ,获得积分10
9秒前
乔沃维奇发布了新的文献求助10
12秒前
冯冯完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
lizh187完成签到 ,获得积分10
15秒前
彩色的芝麻完成签到 ,获得积分10
18秒前
思维隋完成签到 ,获得积分10
20秒前
黄天完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
英俊的铭应助乔沃维奇采纳,获得10
22秒前
梓树完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
LL完成签到 ,获得积分10
29秒前
躞蹀完成签到,获得积分10
32秒前
123456789发布了新的文献求助10
33秒前
腼腆的梦蕊完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
42秒前
45秒前
48秒前
50秒前
lililili完成签到 ,获得积分10
51秒前
邢哥哥完成签到,获得积分10
52秒前
54秒前
Ayu完成签到,获得积分10
54秒前
nicolaslcq完成签到,获得积分10
55秒前
57秒前
57秒前
CMD完成签到 ,获得积分10
59秒前
kiki0808完成签到 ,获得积分10
59秒前
baa完成签到,获得积分10
1分钟前
Samuel98完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6004965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7525550
关于积分的说明 16112022
捐赠科研通 5150360
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2759745
邀请新用户注册赠送积分活动 1736749
关于科研通互助平台的介绍 1632079