Field‐effect modulated water‐splitting by photoinduced charge carriers on BiFeO3 film

凝聚态物理 领域(数学) 载流子 材料科学 电荷(物理) 工程物理 物理 量子力学 数学 纯数学
作者
Kah Hui Tan,Heng‐Jui Liu,Jan‐Chi Yang,Julie Karel,Wei Sea Chang
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
标识
DOI:10.1111/jace.20182
摘要

Abstract In this study, the field‐effect generated by illuminated p‐type ferroelectric bismuth ferrite (BiFeO 3 or BFO) semiconductor film is utilized to modulate the water‐splitting performance of a system with a macroscopic spatial separation between the anode and cathode. When the BFO film in contact with an electrolyte is illuminated with a light of sufficiently high frequency, an electrolytic conducting channel is formed due to the field effect induced by photoexcited charge carriers in the BFO film, which in turn alters the water‐splitting pathway and the reaction mechanism. The field effect can be modulated by changing the orientation of the ferroelectric polarization in the BFO film. With a BFO film of 4.5 mm channel length and an overall upward ferroelectric polarization direction, a ∼30% increase in water‐splitting performance in a neutral‐pH electrolyte is achieved in the presence of field‐effect induced by a 20 mW 405 nm light source. The mechanism behind the field‐effect modulation is also further verified by monitoring the pH of the electrolyte during the water‐splitting process and conducting thresholding analysis on the recorded data. The field‐effect modulation described in this study can potentially be used to enhance the performance of a photoelectrochemical water‐splitting system by taking advantage of the presence of light illumination in the system or be utilized in electrochemical sensing applications.

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
乖乖田发布了新的文献求助10
1秒前
neo7363完成签到,获得积分10
2秒前
chen完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
辛勤如柏发布了新的文献求助10
2秒前
火山书痴发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
Lucas应助张子豪采纳,获得10
4秒前
就那样完成签到,获得积分10
4秒前
orixero应助vivi采纳,获得10
4秒前
5秒前
忧郁的宛秋完成签到,获得积分10
6秒前
ah发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
英俊的铭应助Jello采纳,获得10
7秒前
8秒前
李爱国应助木易采纳,获得10
8秒前
Karel发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
cyll发布了新的文献求助20
9秒前
大气夜南完成签到,获得积分10
11秒前
花笙完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
合成肉发布了新的文献求助10
14秒前
jielo发布了新的文献求助10
15秒前
受伤白猫发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
嘎嘣完成签到 ,获得积分10
18秒前
wzc应助ah采纳,获得10
18秒前
20秒前
fengh峰发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
lius完成签到,获得积分10
22秒前
SciGPT应助小树采纳,获得10
22秒前
敷衍发布了新的文献求助10
23秒前
张子豪发布了新的文献求助10
26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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932569
关于积分的说明 18935921
捐赠科研通 6976610
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214049
关于科研通互助平台的介绍 2382025
邀请新用户注册赠送积分活动 2192798