Metal–Organic Framework Derived Co3O4/TiO2/Si Heterostructured Nanorod Array Photoanodes for Efficient Photoelectrochemical Water Oxidation

材料科学 光电流 异质结 纳米棒 分解水 三元运算 化学工程 电解质 光电子学 光催化 纳米技术 电极 催化作用 化学 生物化学 工程类 物理化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Rui Tang,Shujie Zhou,Zhimin Yuan,Longwei Yin
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:27 (37) 被引量:121
标识
DOI:10.1002/adfm.201701102
摘要

A novel hierarchical structured photoanode based on metal–organic frameworks (MOFs)‐derived porous Co 3 O 4 ‐modified TiO 2 nanorod array grown on Si (MOFs‐derived Co 3 O 4 /TiO 2 /Si) is developed as photoanode for efficiently photoelectrochemical (PEC) water oxidation. The ternary Co 3 O 4 /TiO 2 /Si heterojunction displays enhanced carrier separation performance and electron injection efficiency. In the ternary system, an abnormal type‐II heterojunction between TiO 2 and Si is introduced, because the conduction band and valence band position of Si are higher than those of TiO 2 , the photogenerated electrons from TiO 2 will rapidly recombine with the photogenerated holes from Si, thus leading to an efficient separation of photogenerated electrons from Si/holes from TiO 2 at the TiO 2 /Si interface, greatly improving the separation efficiency of photogenerated hole within TiO 2 and enhances the photogenerated electron injection efficiency in Si. While the MOFs‐derived Co 3 O 4 obviously improves the optical‐response performance and surface water oxidation kinetics due to the large specific surface area and porous channel structure. Compared with MOFs‐derived Co 3 O 4 /TiO 2 /FTO photoanode, the synergistic function in the MOFs‐derived Co 3 O 4 /TiO 2 /Si NR photoanode brings greatly enhanced photoconversion efficiency of 0.54% (1.04 V vs reversible hydrogen electrode) and photocurrent density of 2.71 mA cm −2 in alkaline electrolyte. This work provides promising methods for constructing high‐performance PEC water splitting photoanode based on MOFs‐derived materials.
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
刚刚
刚刚
乐乐应助赖道之采纳,获得10
1秒前
1秒前
Sun_Chen完成签到,获得积分10
1秒前
体贴凌柏发布了新的文献求助10
2秒前
成就的笑南完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
wyw123完成签到,获得积分10
3秒前
求大佬帮助完成签到,获得积分10
3秒前
李健的小迷弟应助zyq采纳,获得10
4秒前
陈隆完成签到,获得积分10
4秒前
哎呀完成签到 ,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
mary完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
朱成豪发布了新的文献求助10
7秒前
deallyxyz应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
比比谁的速度快应助曾珍采纳,获得50
7秒前
7秒前
予修应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
7秒前
7秒前
吹雪完成签到,获得积分0
7秒前
美好的尔白完成签到,获得积分10
7秒前
O-M175完成签到,获得积分10
8秒前
Jasper应助hahaha123213123采纳,获得10
8秒前
可爱的函函应助天天向上采纳,获得10
9秒前
陈隆完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高乾飞完成签到 ,获得积分10
14秒前
河大青椒完成签到,获得积分10
14秒前
丘比特应助动听的秋白采纳,获得10
15秒前
晒黑的雪碧完成签到,获得积分10
16秒前
yao chen完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576068
关于积分的说明 11374313
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029