Superhydrophilic CoFe Dispersion of Hydrogel Electrocatalysts for Quasi-Solid-State Photoelectrochemical Water Splitting

材料科学 光电流 分解水 电解质 准固态 半导体 化学工程 纳米技术 光电化学 离子键合 聚丙烯酰胺 催化作用 电极 光电子学 色素敏化染料 化学 光催化 电化学 离子 生物化学 有机化学 物理化学 高分子化学 工程类
作者
Hao Wang,Rui‐Ting Gao,Nhat Truong Nguyen,Jinwei Bai,Shijie Ren,Xianhu Liu,Xueyuan Zhang,Lei Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (21): 22071-22081 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c08861
摘要

Photoelectrochemical (PEC) water splitting is an attractive strategy to convert solar energy to hydrogen. However, the lifetime of PEC devices is restricted by the photocorrosion of semiconductors and the instability of co-catalysts. Herein, we report a feasible in situ inherent cross-linking method for stabilizing semiconductors that uses a CoFe-dispersed polyacrylamide (PAM) hydrogel as a transparent protector. The CoFe-PAM hydrogel protected BiVO4 (BVO) photoanode reached a photocurrent density of 5.7 mA cm–2 at 1.23 VRHE under AM 1.5G illumination with good stability. The PAM hydrogel network improved the loading of Fe sites while enabling the retention of more CoFe co-catalysts and increasing the electron density of the reaction active sites, further improving the PEC performance and stability. More importantly, by tuning the polymerization network, we pioneer the use of quasi-solid-state electrolytes in photoelectrochemistry, where the high concentration of ionic solvent in the PAM hydrogel ensures effective charge transport and good water storage owing to the hydrophilic and porous structure of the hydrogel. This work expands the scope of PEC research by providing a class of three-dimensional hydrogel electrocatalysts and quasi-solid-state electrolytes with huge extension potential, and the versatility of these quasi-solid-state electrolytes can be employed for other 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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wyw完成签到 ,获得积分10
刚刚
啦啦发布了新的文献求助10
3秒前
精明元霜应助天真书竹采纳,获得10
5秒前
_Forelsket_完成签到,获得积分10
5秒前
shanely完成签到,获得积分10
6秒前
kuny完成签到 ,获得积分10
7秒前
hdx完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
直率的乐萱完成签到 ,获得积分10
11秒前
在水一方应助Forest采纳,获得10
12秒前
JamesPei应助ganchao1776采纳,获得10
14秒前
浅尝离白应助河马采纳,获得10
14秒前
朱zhu发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
顾矜应助healthy采纳,获得10
16秒前
大林发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
别介完成签到,获得积分10
22秒前
ajin完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
英姑应助朱zhu采纳,获得10
24秒前
hoho发布了新的文献求助30
24秒前
科研柠檬精酸酸完成签到,获得积分10
24秒前
河马发布了新的文献求助10
25秒前
FXT完成签到 ,获得积分10
25秒前
August完成签到,获得积分10
26秒前
清脆金鱼完成签到,获得积分10
27秒前
Yaoz发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
31秒前
脑洞疼应助ludy采纳,获得10
33秒前
no1isme完成签到 ,获得积分10
33秒前
hokuto应助虚幻的又蓝采纳,获得10
34秒前
36秒前
0409hhh完成签到 ,获得积分10
36秒前
Li发布了新的文献求助10
36秒前
DYN发布了新的文献求助30
37秒前
hyq008发布了新的文献求助20
39秒前
李健应助洁净行云采纳,获得10
40秒前
高分求助中
Evolution 10000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147962
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798966
关于积分的说明 7832977
捐赠科研通 2456063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1307113
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628062
版权声明 601620