Cu2O是一种可持续制氢的典型光电催化剂,而快速的电荷复合阻碍了其进一步发展。
有鉴于此,天津大学邓意达教授,胡文彬教授报道了采用简单的水热方法将Ni2+掺杂到Cu2O晶格(Ni-Cu2O)中以充当电子陷阱。
文章要点
1)理论计算结果表明,Ni掺杂产生受主杂质能级,降低了析氢能垒。光电化学测试表明,Ni-Cu2O的光电流密度为0.83 mA cm-2,是Cu2O的1.3倍。同时,光稳定性提高了7.81倍。
2)表征结果显示,Ni-Cu2O的捕光能力得到提高,电荷分离和转移相对容易,电荷寿命得到延长,以及增加了载流子浓度。
这项工作揭示了受主掺杂如何改变电子结构和优化PEC过程。
Mengmeng Zhang, et al, Acceptor-doping accelerated charge separation in Cu2O photocathode for photoelectrochemical water splitting: a theoretical and experimental study, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI:10.1002/anie.202007680
https://doi.org/10.1002/anie.202007680