亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Unraveling Photothermal-Enhanced bulk charge transport and surface oxygen reactions in TiO2 photoanodes for highly efficient photoelectrochemical water oxidation

光电流 光热治疗 析氧 介电谱 光电化学 材料科学 二氧化钛 极化子 化学工程 分解水 化学物理 光电子学 纳米技术 电化学 化学 光催化 电极 催化作用 物理 物理化学 电子 冶金 工程类 量子力学 生物化学
作者
Jing Huang,Xiaoqin Hu,Jingnan Wang,Kaijie Lin,Bing He,Yingkui Yang,Yang Wang,Zhen Li,Xueqin Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:462: 142246-142246 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142246
摘要

Titanium dioxide (TiO2) has been extensively used as an important photoanode material for photoelectrochemical (PEC) water splitting, but its activity is greatly hindered by the low charge transport and sluggish oxygen evolution reaction (OER) kinetics. Herein, we demonstrate spinel oxide NiCo2O4 (NCO) acted as both photothermal material and oxygen evolution cocatalyst could significantly promote the PEC performance of TiO2 photoanodes, and a high photocurrent of 2.34 mA cm−2 at 1.23 V vs. reversible hydrogen electrode has been achieved by NCO/TiO2 photoanodes assisted by the photothermal effect. Importantly, a mechanism is proposed to explain the enhanced bulk charge transport and surface OER activity by an integrated various operando characterizations and density functional theory (DFT) study. Intensity-modulated photocurrent spectroscopy (IMPS) analysis and DFT calculations imply the relatively high temperature induced by the photothermal effect could accelerate small polaron hopping in the bulk of TiO2, which is verified by the electron diffusion coefficient variation of TiO2 with oxygen vacancies at different temperatures. Operando cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) reveal that photothermal conversion facilitates the oxidation of Ni2+ at lower potential and promotes the adsorption of *OH and deprotonation of *OOH intermediates. This work provides deep insight into the photothermal-enhanced PEC performance by observing the bulk small polaron hopping and surface dynamic evolution during the PEC process, which may underpin future advances in promoting PEC and photocatalytic performances of small-polaron-type semiconductors.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
5秒前
丁元英完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
10秒前
Aqib发布了新的文献求助10
13秒前
陈苗完成签到,获得积分20
14秒前
果果发布了新的文献求助10
14秒前
天天快乐应助董可以采纳,获得10
25秒前
wanci应助Aqib采纳,获得10
25秒前
怕孤独的孤萍完成签到 ,获得积分10
30秒前
cheng完成签到 ,获得积分10
38秒前
44秒前
辉哥完成签到,获得积分10
45秒前
51秒前
LMY完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
PEITON发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
lenon发布了新的文献求助10
1分钟前
半夏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
董可以发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
miracle完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sss发布了新的文献求助10
1分钟前
华桦子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凌灵翎完成签到,获得积分10
1分钟前
lenon完成签到,获得积分10
2分钟前
思源应助sss采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
欣喜的以丹完成签到,获得积分10
2分钟前
一D发布了新的文献求助10
2分钟前
muhum完成签到 ,获得积分10
2分钟前
实验大牛完成签到,获得积分10
2分钟前
852应助scholar丨崔采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
一D完成签到,获得积分10
2分钟前
儒雅致远发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3990022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3532092
关于积分的说明 11256327
捐赠科研通 3270943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805140
邀请新用户注册赠送积分活动 882270
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809228