析氧反应(OER)仍然是光催化整体水分解发展的瓶颈。近日,福州大学王心晨教授,方元行副教授报道了Co掺杂的ZnO(CZO)纳米棒具有显著的光催化OER效应。
文章要点
1)研究人员采用传统的溶剂热法合成了CZO纳米线,掺杂浓度精确控制在1 到5 wt%,即1CZO到5CZO。研究了CZO NRs的物理化学性质,发现在Zn-3d轨道下方形成施主类型的电离态,缩小了带隙(1.77 eV),从而显著提高了可见光的吸收率,最高可达700 nm。
2)研究人员发现,用1M氢氧化钠溶液刻蚀CZO表面可以进一步提高其OER性能。结果表明,通过300 W氙灯,在可见光(>420 nm)照射下,用量为50 mg的4CZO具有191.8 µmol/h的最佳OER性能。最优的CZO在420 和380 nm处的表观量子产率(AQY)分别为22.8%和43.5%。这一性能可媲美先前报道的可见光吸收颗粒光催化剂的最佳结果。
这种传统且经济实惠的光催化剂为进一步开发用于氧气合成、整体谁分解水和其他高级应用的光催化提供了机会。
参考文献
Chen Z, Fang Y , Wang L, Chen X, Lin W, Wang X, Remarkable oxygen evolution by Co-doped ZnO nanorods and visible light, Applied Catalysis B:
Environmental (2021)
DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120369
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120369