光電化學海水分解是直接利用太陽能和豐富的海水資源生產氫氣的一種很有前景的途徑。然而，海水中復雜的鹽度成分給光電極帶來了棘手的挑戰。鑒于此，來自天津大學的鞏金龍、王拓教授等人研究出了一種由不銹鋼和二氧化鈦作為硅光陽極的助催化劑和保護層的雙層堆疊的制備方法。
文章要點：
1) 該研究證實，由不銹鋼膜轉化而來的含鉻的NiFe（氧）氫氧化物作為保護性助催化劑，用于有效析氧和延緩海水中腐蝕性離子的吸附，而二氧化鈦能夠避免在不銹鋼催化劑的濺射過程中對Si光陽極表面層的等離子體損傷，并且，通過實施這種方法，二氧化鈦層有效地保護易受傷害的半導體光電極免受不銹鋼涂層中苛刻的等離子體濺射條件的影響，防止表面損壞；
2) 此外，該研究表明，具有雙層堆疊的Si光陽極抑制了氯化物的吸附，并實現了在含氯化物的堿性電解質中持續167?h的穩定性，同時，這種光陽極在堿性天然海水中也表現出超過50?h的穩定性能，其中所施加的偏置光子對電流的效率為2.62%。
參考資料：
Zhao, S., Liu, B., Li, K. et al. A silicon photoanode protected with TiO2/stainless steel bilayer stack for solar seawater splitting. Nat. Commun. (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-47389-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47389-z
