Boosting photoelectrochemical performance of CuFeO2/CuO photocathode by modulating heterojunction architecture and oxygen vacancies

异质结 材料科学 光电流 退火(玻璃) 光催化 光电子学 氧气 纳米技术 化学 催化作用 生物化学 有机化学 复合材料
作者
Ruiping Li,Yu Shiratsuchi,Zong‐Yan Zhao
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:640: 158392-158392 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.158392
摘要

This study aims to enhance the PEC properties of CuFeO2 nanosheets by constructing closely bonded CuFeO2/CuO heterostructures. CuO crystal-structured films were prepared using the sol-gel spin-coating method, wherein the annealing temperature was varied to modulate the content of oxygen vacancies. Compared to pristine CuFeO2 and two tandem architectures, the CuFeO2@VO-CuO core-shell architecture outperformed by yielding a photocurrent density of 68 μA/cm2, which marks an almost 8.5, 1.36 and 2.27 times enhancement. Experimental results verified solid atomic-level contact bonding at the CuFeO2@VO-CuO junction, thereby augmenting overall efficiency. Through the optimized fabrication process of the CuFeO2@VO-CuO core-shell heterostructure, carrier concentration and transport and electron-hole pair separation saw substantial improvement, further boosting its PEC performance. Critically, the presence of oxygen vacancies in the CuFeO2@VO-CuO heterostructure played a pivotal role. Oxygen vacancies eliminated potential traps for captured electrons at the interface and suppressed the formation of unoccupied interface states, reducing recombination of photogenerated electron-hole pairs. Moreover, oxygen vacancies facilitated conduction band alignment, promoting efficient separation and rapid transfer of photogenerated electron-hole pairs. In conclusion, the CuFeO2@VO-CuO core-shell heterostructure achieves efficient separation and transfer of photogenerated electron-hole pairs while effectively suppressing recombination, thanks to the synergy between the interfacial electric field and oxygen vacancies.
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
林翔翔发布了新的文献求助10
1秒前
tian发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Jessica发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
怕黑行恶完成签到,获得积分10
2秒前
Ann发布了新的文献求助10
3秒前
谨慎不二发布了新的文献求助50
4秒前
搜集达人应助幸福海豚采纳,获得10
4秒前
Yara.H发布了新的文献求助10
4秒前
Jasper应助meimei采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
lhr发布了新的文献求助10
7秒前
暴富完成签到,获得积分10
8秒前
Trueman完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助你好采纳,获得10
10秒前
max发布了新的文献求助30
10秒前
快乐丸子完成签到,获得积分10
10秒前
九宫格完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
小号完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
李子木发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
在水一方应助小写采纳,获得10
14秒前
小严发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
粗心小熊猫完成签到,获得积分10
15秒前
Ava应助lhr采纳,获得10
15秒前
谢谢完成签到,获得积分20
15秒前
Owen应助九宫格采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
meimei发布了新的文献求助10
20秒前
英俊的铭应助天天向上采纳,获得10
20秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
The ACS Guide to Scholarly Communication 2000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 810
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 800
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 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 3076615
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2729583
关于积分的说明 7509104
捐赠科研通 2377778
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1260780
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 611183
版权声明 597203