Carbon Nitride‐Based Photoanode with Enhanced Photostability and Water Oxidation Kinetics

材料科学 光电流 分解水 催化作用 化学工程 氧化物 石墨氮化碳 可逆氢电极 电化学 法拉第效率 氮化碳 量子产额 氮化物 电解质 石墨烯 光催化 电子转移 光化学 电极 析氧 纳米技术 图层(电子) 工作电极 化学 物理化学 光电子学 工程类 生物化学 量子力学 冶金 荧光 物理
作者
Neeta Karjule,Chanderpratap Singh,Jesús Barrio,Jonathan Tzadikov,Itamar Liberman,Michael Volokh,Emilio Palomares,Idan Hod,Menny Shalom
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (25) 被引量:41
标识
DOI:10.1002/adfm.202101724
摘要

Abstract Carbon nitrides (CN) have emerged as promising photoanode materials for water‐splitting photoelectrochemical cells (PECs). However, their poor charge separation and transfer properties, together with slow water‐oxidation kinetics, have resulted in low PEC activity and instability, which strongly impede their further development. In this work, these limitations are addressed by optimizing the charge separation and transfer process. To this end, a nickel–iron based metal‐organic framework, Ni/Fe‐MIL‐53, is deposited, that acts as an oxygen evolution pre‐catalyst within the CN layer and incorporate reduced graphene oxide as an electron acceptor. Upon electrochemical activation, a uniform distribution of highly active oxygen evolution reaction (OER) catalysts is obtained on the porous CN surface. Detailed mechanistic studies reveal excellent hole extraction properties with high OER catalytic activity (83% faradaic efficiency) and long‐term stability, up to 35 h. These results indicate that the decrease in performance is mainly due to the slow leaching of the catalyst from the CN layer. The CN photoanode exhibits a reproducible photocurrent density of 472 ± 20 µA cm −2 at 1.23 V versus reversible hydrogen electrode (RHE) in 0.1 m KOH, an exceptionally low onset potential of ≈0.034 V versus RHE, and high external quantum yield.
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
哈哈哈完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
11完成签到,获得积分10
1秒前
Xiong发布了新的文献求助10
1秒前
xiaojia0501发布了新的文献求助10
4秒前
123完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
6秒前
fzzf发布了新的文献求助10
7秒前
张天一发布了新的文献求助30
9秒前
Able完成签到,获得积分10
10秒前
葫芦娃发布了新的文献求助10
10秒前
Philthee完成签到,获得积分10
12秒前
tian发布了新的文献求助10
12秒前
yinhe完成签到,获得积分10
13秒前
情怀应助ll采纳,获得10
13秒前
鸣笛应助重要的小猫咪采纳,获得20
15秒前
努力完成签到,获得积分10
15秒前
彭于晏应助缓冲中采纳,获得10
16秒前
香蕉觅云应助baibai采纳,获得10
17秒前
tian完成签到,获得积分10
18秒前
小哑巴发布了新的文献求助10
19秒前
桃子完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
斯文败类应助xiaojia0501采纳,获得10
21秒前
22秒前
24秒前
24秒前
成成发布了新的文献求助10
24秒前
陶醉大侠发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
cgshao完成签到,获得积分10
27秒前
Rondab应助独特的泽洋采纳,获得10
28秒前
头号可爱发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
周萌发布了新的文献求助10
31秒前
缓慢冥幽发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
Mike完成签到,获得积分10
37秒前
siuu完成签到 ,获得积分10
39秒前
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
Problems of point-blast theory 400
北师大毕业论文 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 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 3999076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3538508
关于积分的说明 11274412
捐赠科研通 3277402
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1807554
邀请新用户注册赠送积分活动 883917
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 810080