Ge-Doped Cobalt Oxide for Electrocatalytic and Photocatalytic Water Splitting

析氧 光催化 分解水 氧化钴 催化作用 兴奋剂 掺杂剂 材料科学 无机化学 氧化还原 化学工程 化学 电化学 电极 光电子学 物理化学 生物化学 工程类
作者
Weiqi Guo,Haolin Luo,Zhi Jiang,Dongxu Fang,Jiasheng Chi,Wenfeng Shangguan,Zhiliang Wang,Lianzhou Wang,Adam F. Lee
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:12 (19): 12000-12013 被引量:67
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c03730
摘要

Cobalt oxides find widespread application in energy materials as oxygen evolution catalysts (OECs) in the oxygen evolution reaction (OER) and photocatalytic overall water splitting (OWS) reaction. However, the nature of the active cobalt species, their role in these reactions, and possible commonalities remain poorly understand. Here, the impact of (redox-inert) germanium dopants on the physicochemical properties of Co3O4 nanoparticles was investigated in electrochemical oxygen evolution and photocatalytic OWS reactions. A significant enhancement in OER performance on doping is attributed to the restructuring of spinel Co3O4 to serpentine Co3Ge2(OH)5, with the latter transforming to an oxyhydroxide active phase during OER. Combination of the p-type Co3Ge2(OH)5 semiconductor as an OEC with an n-type Bi0.5Y0.5VO4 semiconductor doubles the photocatalytic OWS activity of the latter, resulting in H2 and O2 productivities of ∼175.7 and ∼90.1 μmol/h, respectively. Formation of the composite semiconductor induces an intense internal electric field across the p–n junction, facilitating separation of photogenerated carriers and increased OWS activity, which is also validated in alternative photocatalyst, Al-doped SrTiO3. A similar transformation of serpentine Co3Ge2(OH)5 to an oxyhydroxide was not observed during OWS, indicating that Ge doping confers distinct advantages for electrochemical OER vs photocatalytic OWS.
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
lizef完成签到 ,获得积分10
7秒前
doclarrin完成签到 ,获得积分10
8秒前
小伙子完成签到,获得积分10
13秒前
诗蕊完成签到 ,获得积分10
15秒前
Hina完成签到,获得积分10
19秒前
alixy完成签到,获得积分10
21秒前
00完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
chi完成签到 ,获得积分10
26秒前
Murphy发布了新的文献求助30
26秒前
柚C美式完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
40秒前
北城完成签到 ,获得积分10
46秒前
miracle完成签到 ,获得积分10
47秒前
会飞的鱼完成签到,获得积分10
51秒前
多托郭完成签到 ,获得积分10
55秒前
李爱国应助可靠猕猴桃采纳,获得10
1分钟前
Lesterem完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lamborghini193完成签到,获得积分10
1分钟前
执着凡梦发布了新的文献求助10
1分钟前
金轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淡如水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
西扬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sydhwo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
现实的曼安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
我就想看看文献完成签到 ,获得积分10
1分钟前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
1分钟前
njseu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
独特觅翠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
听话的白易完成签到,获得积分10
1分钟前
随便完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
2分钟前
Tianju完成签到,获得积分10
2分钟前
刻苦的新烟完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 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 3162364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813350
关于积分的说明 7899821
捐赠科研通 2472848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316556
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631375
版权声明 602142