發(fā)布時間：2023-05-07 04:42

　　能夠大規(guī)模同時提升電極的催化效率和穩(wěn)定性對光電化學(xué)分解水系統(tǒng)的開發(fā)具有重要意義.硅是一種地球儲量豐富且成熟的工業(yè)材料,由于其合適的帶隙(1.1 eV)和優(yōu)異的導(dǎo)電性,已被廣泛用于光電化學(xué)制氫反應(yīng).然而,緩慢的表面催化反應(yīng)和在電解液中的不穩(wěn)定性限制了其在太陽能制氫中的實際應(yīng)用.Ⅲ–Ⅳ族半導(dǎo)體材料也具有較高的載流子傳輸特性且被廣泛用于光電器件.其中, GaP的直接帶隙和間接帶隙分別為2.78和2.26 eV,可與硅組成串聯(lián)型光電極用于光電化學(xué)分解水.然而, GaP的光腐蝕電位位于禁帶中,很容易在光電催化過程中發(fā)生光腐蝕而導(dǎo)致性能大幅下降.本文報道了一種新型的GaP/GaPN核/殼納米線修飾的p型硅(p-Si)串聯(lián)型光陰極,同未修飾的p-Si相比,其光電化學(xué)制氫性能更高.這可歸因于以下幾點:(1)p-Si和Ga P納米線之間形成的p-n結(jié)促進(jìn)了電荷分離;(2)Ga PN相對于Ga P具有更低的導(dǎo)帶邊位置,進(jìn)一步促進(jìn)了光生電子向電極表面的轉(zhuǎn)移;(3)納米線結(jié)構(gòu)既縮短了光生載流子的收集距離,又增加了比表面積,從而加快了表面反應(yīng)動力學(xué).此外,在Ga P中引入氮元素還提高了體系的光吸收和穩(wěn)定性.我們...

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
I.Growth of GaP NWs on the p–Si substrate(p–Si–NW)
II.Remove the Au NP before annealing in NH3
III.Photoelectrode fabrication
IV.Characterization of samples
V.Electrochemical Measurements



本文編號：3810297