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keke009

金虫 (小有名气)


[资源] 2013最新Advanced Energy Materials-阐述纳米TiO2结构对光电化学和光催化产氢的影响

Understanding the Role of Nanostructures for Efficient Hydrogen Generation on Immobilized Photocatalysts
文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/d ... .201300380/abstract


太阳光光催化产氢(利用半导体转化光能为化学能来产生氢气)在新能源领域方面有很好的应用前景。目前,光催化产氢主要有两种方法:1)光电化学方法(Photoelectrochemical Cell, PEC),需要外加一定的偏压;2)直接光催化分解水(photocatalytic water splitting or Direct Heterogeneous Reaction,DHR),即半导体颗粒直接分解水分子。

目前,TiO2是这光催化产氢领域最具有代表性的活性半导体材料。为了更好的了解材料的形貌及性质对光催化产氢性能的影响,新加坡南洋理工大学的陈忠课题组比较制备了TiO2的三种独特微观结构的薄膜,并发现不同的结构对其两种光催化产氢气的方法有重要的影响,即PEC性能最好的样品在DHR反应中并不是最佳。经过一系列的表征、阻抗谱测量与理论计算,该研究展示了TiO2材料的内在电子性质与他们的外在形貌的关联,并讨论了在不同的应用模式下,不同电子传输性质在不同结构的优劣势。该研究工作最近发表在Advanced Energy Materials上。其主要结论有:

a) 原位转化制备出的材料有更紧密的晶体相连而利于电子传导,若其额外具有一维的纳米结构,则导电粒子可更容易被电极收集,从而使其特别适用于光化学电极模式。
b)拥有高能晶面的材料特别适用于直接光催化分解水。在光的激活下,高能晶面更利于导电粒子从半导体到电解液的传导,且不同的暴露晶面组合利于电子与空穴的分离。

这项工作从内在原理解释了材料电子性质,材料微结构,与不同应用模式产氢性能三者间的联系。对光催化产氢材料的设计具有指导性作用。2013最新Advanced Energy Materials-阐述纳米TiO2结构对光电化学和光催化产氢的影响
TOC.jpg


2013最新Advanced Energy Materials-阐述纳米TiO2结构对光电化学和光催化产氢的影响-1
Figure 3.jpg


2013最新Advanced Energy Materials-阐述纳米TiO2结构对光电化学和光催化产氢的影响-2
Figure 4.jpg


2013最新Advanced Energy Materials-阐述纳米TiO2结构对光电化学和光催化产氢的影响-3
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2013最新Advanced Energy Materials-阐述纳米TiO2结构对光电化学和光催化产氢的影响-4
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xuy291792660

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xiel
13楼2013-06-17 18:32:42
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wlzhen

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wangkx217

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39楼2013-06-18 14:00:52
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新星火燎原

铜虫 (初入文坛)


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45楼2013-06-18 22:48:56
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fire2hell3楼
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