太陽能進行水裂解產氫需要占據大量的土地面積,金屬基分子催化劑雖然可以解決這個問題,但是必須具備貴金屬的高活性!
有鑒于此,John A. Turner等人報道了一種新型的光電極:GaInP2–TiO2–cobaloxime。
這種新型光電極其由鈷朊修飾的TiO2(35 nm)作為殼層包裹p-GaInP2。在0 V(相對RHE),pH=13,一個太陽輻照強度的條件下進行產氫,電流密度~9?mA?cm?2,20 h內實現139000次周轉,平均周轉頻率為1.9 S-1。20 min內的電流損失≤5%,和GaInP2–TiO2–Pt相當,而沒有包裹的GaInP2電流則損失非常快。值得一提的是,這種光電極在堿性溶液中也可以使用。
圖1. p-GaInP2光電極表面修飾策略
圖2. 電極線掃數據,20mV?s?1
圖3. 電極IPCE性能, 0V(相對RHE)或者-1V(相對Ag/AgCl),pH=13
圖4. 不同電極的電流密度-時間圖,0V(相對RHE)或者-1V(相對Ag/AgCl)
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