基于原子层沉积的助催化剂和晶面调控设计用于增强SnS2的光解水性能

作     者：孟林兴 程成 龙闰 许卫卫 李胜男 田维 李亮 Linxing Meng;Cheng Cheng;Run Long;Weiwei Xu;Shengnan Li;Wei Tian;Liang Li

作者机构：School of Physical Science and TechnologyJiangsu Key Laboratory of Thin FilmsCenter for Energy Conversion Materials&Physics(CECMP)Soochow UniversitySuzhou 215006China College of ChemistryKey Laboratory of Theoretical&Computational Photochemistry of Ministry of EducationBeijing Normal UniversityBeijing 100875China 

基　　金：support from the National Key Research and Development Program of China(2021YFA1500800) the National Natural Science Foundation of China(52025028) the Priority Academic Program Development(PAPD)of Jiangsu Higher Education Institutions support of the National Natural Science Foundation of China(21973006) 

出 版 物：《Science Bulletin》 (科学通报（英文版）)

年 卷 期：2022年第67卷第15期

页      码：1562-1571,M0004页

摘      要：光阳极内部严重的体相复合和缓慢的析氧反应(OER)动力学严重限制了光电化学(PEC)水分解器件的应用.为解决这2个问题,本文对原子层沉积修饰的SnS纳米片阵列进行空气退火处理,实现了晶面取向的调控并获得了具有高质量光阳极/助催化剂界面的复合光阳极器件.基于实验观测和理论计算分析,SnS中(001)晶面的降低减少了光生载流子的体相复合,提高了载流子的体相分离能力.此外,形成的ZnTiOS薄膜作为高效的助催化剂降低了表面OER反应势垒,减少了界面复合,延长了载流子寿命.这些协同效应显著增强了SnS的PEC性能,在1.23 V ***下得到1.97 mA cm^(-2)的光电流密度,起始电位达到0.21 V ***.该工作不仅提供了一种简便有效的策略,可以同时减少光阳极中的体相和表面复合,也为通过后处理或非原位策略制备高效助催化剂提供了新思路.

主 题 词：助催化剂 光生载流子 原子层沉积 载流子寿命 分离能力 光电化学 表面复合 析氧反应 

学科分类：081702[081702] 081705[081705] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1016/j.scib.2022.07.003

馆 藏 号：203113612...