Effect of Oxygen–Iron Composition on Charge Transport and Interface Reaction in Hematite

赤铁矿 氧气 X射线光电子能谱 化学 析氧 催化作用 无机化学 表面电荷 化学工程 材料科学 电极 电化学 矿物学 物理化学 生物化学 有机化学 工程类
作者
Shuai Chen,Jiachen Wang,Mengyang Zhou,Hong Zhu,Yan Zhang,Jinhua Li,Jing Bai,Ligang Xia,Qunjie Xu,B. Zhou
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (4): 2413-2418 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acscatal.9b04538
摘要

Hematite is composed of iron and oxygen elements, and the iron–oxygen spatial distribution would affect directly its photoelectrochemical (PEC) performance. However, less work has focused on the effect of iron–oxygen composition on the characteristic of charge transport and interfacial reaction. Here, we investigated the charge transfer and interface reaction of two typical iron–oxygen compositions of hematite prepared from the precursors of Fe and FeOOH in which different iron–oxygen ratios were obtained. X-ray photoelectron spectroscopy etching confirms that different precursors do cause differences in spatial elemental composition after thermal treatment. For Fe precursors, oxygen deficiency in the bulk is responsible for its lower bulk efficiency, whereas the defect-free surface results in a high surface separation efficiency and a low interfacial reaction catalysis rate. The FeOOH precursor forms an oxygen-rich surface and, therefore, introduces a large number of surface hole traps. Excessive traps significantly hinder surface charge separation and transport but favor surface electrocatalytic kinetics. Our work provides a perspective on the relationship between the semiconductor electrode performance and its structure and provides effective guidance for further optimization.

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
jason0023发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
xfy完成签到,获得积分10
3秒前
小明同学发布了新的文献求助10
3秒前
lk完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
田様应助西格玛采纳,获得10
5秒前
minmi完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
王启航发布了新的文献求助10
7秒前
火焰迷踪完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
una完成签到 ,获得积分10
11秒前
崔懿龍完成签到,获得积分10
11秒前
hhh发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
Hlinc完成签到,获得积分20
14秒前
Kkkkk发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
在水一方应助如意宛秋采纳,获得10
16秒前
16秒前
冷晴发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
ting完成签到 ,获得积分10
19秒前
PHW发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
Hlinc发布了新的文献求助30
20秒前
21秒前
22秒前
GBRUCE完成签到,获得积分10
22秒前
万能图书馆应助孙萌萌采纳,获得10
23秒前
23秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
24秒前
小乐比完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
bzp完成签到,获得积分10
24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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
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 5643099
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4760606
关于积分的说明 15020012
捐赠科研通 4801508
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566806
邀请新用户注册赠送积分活动 1524714
关于科研通互助平台的介绍 1484256