光电化学(PEC)水分解制氢被认为是利用太阳能的一种很有前途的解决方案。然而,大多数光电极仍然存在薄膜质量差和电荷分离性能差的问题,这主要是由于可能形成包括微裂纹和晶界在内的有害缺陷所致。
近日,由于乙酰丙酮(Acac)对铬(III)和聚乙二醇(PEG)对铅(II)具有很强的配位能力,中科院大连化物所李灿院士,李仁贵研究员开发了一种分子配位工程策略来调节PbCrO4的成核和晶体生长。
文章要点
1)Cr-Acac和Pb-PEG的非同步热分解增加了相变势垒,减缓了晶体生长,有利于获得晶粒大、晶界缝合好、氧空位缺陷少的高质量PbCrO4薄膜。
2)PbCrO4光阳极的电荷分离效率从47%提高到90%,随后用Co-Pi助催化剂修饰,在模拟AM1.5G光照下,光电流密度为3.15 mA cm-2,ABPE为0.82%,因此,双配体策略是制备高质量光阳极膜的一种有前途的方法。
参考文献
Hongpeng Zhou, et al, Dual Ligands Strategy to Regulate the Nucleation and Growth of Lead Chromate Photoanode for Photoelectrochemical Water Splitting, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202110610
https://doi.org/10.1002/adma.202110610