view in publisher's site

A nanostructured CuWO4/Mn3O4 with p/n heterojunction as photoanode toward enhanced water oxidation

Highlights•A n–p heterojunction type photoanode composed with CuWO4 and Mn3O4 was synthesized.•The composite demonstrates the enhanced light harvesting, PEC performances and electron-hole separation.•H2 and O2 were successfully collected separately from each electrode in PEC cell.AbstractIn this paper, we report a novel photoanode fabricated by spin-coating n-type CuWO4 nano-ovoids on the surface of fluorine-doped tin oxide (FTO) glass and then modified with p-type Mn3O4 nanospheres using a deposition-annealing method. A novel nanocomposite (CuWO4/Mn3O4) with p/n heterojunction formed on the surface of FTO glass. The characterazation results of the nanocomposite indicate that the two moieties of the nanocomposite intimately contact with each other. The photoelectrochemical tests of the prepared CuWO4/Mn3O4 photoanode reveal that the electrode can produce larger anodic photocurrent and show enhanced incident photon-to-current efficiency (IPCE) than the bare CuWO4 photoanode does. Moreover, the PEC tandem cell assembled by using the CuWO4/Mn3O4 electrode as photoanode and Pt plate as counter electrode demonstrates enhanced photocatalytic activity and stability for photoeletrochemical (PEC) water splitting. The amount of hydrogen and oxygen, collected from the counter chamber and the photoanode chamber, separately, reached to 5.0 μmol and 2.3 μmol, respectively, under 2 h simulated sunlight irradiation at 1.20V vs. RHE bias without any sacrificial agent. The remarkable performance of the nanocomposite anode owe to the formed heterojunction structure in the nanocomposite, leading to high photoexcited charge transfer and separation.Graphical abstractDownload high-res image (182KB)Download full-size image

یک نانوساختار nanostructured / Mn۳O۴ با p / n heterojunction به عنوان photoanode به سمت اکسیداسیون پیشرفته آب

کاره‌ای مهم: یک نوع n - p heterojunction که با CuWO۴ و Mn۳O۴ تشکیل شده‌است سنتز شد. کامپوزیت نشان می‌دهد که برداشت نور افزایش‌یافته، عملکرد PEC و جداسازی الکترون - سوراخ را نشان می‌دهد. H۲ و O۲ به طور مجزا از هر الکترود در PEC cell.Abst ractIn در این مقاله تهیه شد، ما یک photoanode جدید را با استفاده از نانو - نوع n - type CuWO۴ روی سطح شیشه اکسید قلع آلاییده شده با فلوئور (FTO)تهیه و سپس با استفاده از روش رسوب - تابکاری تغییر داده شد. نانوکامپوزیت جدید (CuWO۴ / Mn۳O۴)با p / n heterojunction در سطح شیشه FTO تشکیل شده‌است. نتایج characterazation نانوکامپوزیت نشان می‌دهد که دو جز نانوکامپوزیت رابطه نزدیکی با یکدیگر دارند. تست‌های photoelectrochemical of / Mn۳O۴ photoanode نشان می‌دهند که الکترود می‌تواند جریان نوری anodic بزرگتری ایجاد کند و کارایی جریان به جریان فوتونی را نسبت به الکترود bare photoanode نشان دهد. علاوه بر این، سلول tandem PEC با استفاده از الکترود CuWO۴ / Mn۳O۴ به عنوان photoanode و صفحه Pt به عنوان الکترود شمارشگر، نشاندهنده افزایش فعالیت photocatalytic و پایداری برای تقسیم آب photoeletrochemical (PEC)است. مقدار هیدروژن و اکسیژن که از اتاقک مخالف و اتاقک photoanode به طور جداگانه جمع‌آوری شده‌بودند به ترتیب به ۵ میکرومول و ۲.۳ میکرو مولار رسید که تحت تابش نور خورشید در ساعت ۲ ساعت در مقابل ۲ ساعت بود. تبعیض نژادی بدون هیچ نماینده قربانی. عملکرد قابل‌توجه آند نانوکامپوزیت به ساختار heterojunction تشکیل‌شده در نانوکامپوزیت بستگی دارد که منجر به انتقال بار photoexcited بالا و تصویر بالا (۱۸۲ کیلوبایت)تصویر با اندازه کامل می‌شود.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.