Decorating non-noble metal plasmonic Al on a TiO2/Cu2O photoanode to boost performance in photoelectrochemical water splitting

光电流 材料科学 分解水 异质结 钝化 等离子体子 纳米颗粒 表面等离子共振 光电子学 光催化 纳米技术 图层(电子) 贵金属 金属 催化作用 化学 冶金 生物化学
作者
Shaoce Zhang,Zhifeng Liu,Weiguo Yan,Zhengang Guo,Mengnan Ruan
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:41 (12): 1884-1893 被引量:105
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(20)63637-3
摘要

Designing low-cost and high-performance photoelectrodes with improved light harvesting and charge separation rates is significant in photoelectrochemical water splitting. Here, a novel TiO2/Cu2O/Al/Al2O3 photoelectrode is manufactured by depositing plasmonic nanoparticles of the non-noble metal Al on the surface of a TiO2/Cu2O core/shell heterojunction for the first time. The Al nanoparticles, which exhibit a surface plasmon resonance (SPR) effect and are substantially less expensive than noble metals such as Au and Ag, generate hot electron–hole pairs and amplify the electromagnetic field at the interface under illumination. The as-prepared TiO2/Cu2O/Al/Al2O3 photoelectrodes have an extended absorption range and enhanced carrier separation and transfer. Their photocurrent density of 4.52 mA·cm−2 at 1.23 V vs. RHE represents an 1.84-fold improvement over that of TiO2/Cu2O. Specifically, the ultrathin Al2O3 passivation layer spontaneously generated on the surface of Al in air could act as a protective layer to significantly increase its stability. In this work, the synergistic effect of the heterojunctions and the SPR effect of the non-noble metal Al significantly improve the photoelectrode performance, providing a novel concept for the design of electrodes with good properties and high practicability.
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
充电宝应助张朋朋采纳,获得10
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
火星上尔蝶完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
哈尼发布了新的文献求助20
3秒前
kknmj发布了新的文献求助10
5秒前
在水一方应助Wangxiaoyan采纳,获得10
5秒前
小米发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
泡泡完成签到 ,获得积分10
6秒前
sgh关注了科研通微信公众号
7秒前
8秒前
zzzz完成签到,获得积分20
8秒前
ZZZ发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
善良书蕾发布了新的文献求助10
9秒前
hhx发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
大个应助雨声采纳,获得30
11秒前
Lx_B发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
AneyWinter66应助科研通管家采纳,获得10
12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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5761193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5528487
关于积分的说明 15399103
捐赠科研通 4897757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2634428
邀请新用户注册赠送积分活动 1582520
关于科研通互助平台的介绍 1537821