AFM：铁基电极实现无偏压光电化学水氧化耦合电化学氧还原
学术
2024-12-09 18:30
上海
光电化学（PEC）是合成H2O2的一种绿色和可持续的方法，它依赖于半导体引发双电子水氧化成过氧化氢（H2O2）。然而，光阳极通常具有缓慢的电荷转移和有限数量的活性位点，这限制了H2O2生产的产率和法拉第效率（FE）。近日，内蒙古大学王蕾、高瑞廷开发了用于PEC H2O2生产的Ti掺杂Fe2O3光阳极，其具有ZnO钝化层（ZnO/Ti-Fe2O3）的改性。要点1. 优化的光阳极显示出对双电子水氧化的高FE和选择性，在1.23 V下实现了接近0.56 µmol min-1 cm−2的产率，在1.0至1.6 V的电位范围内平均FE超过80%。要点2. 作者设计了一种无辅助PEC系统，在ZnO/Ti-Fe2O3光阳极产生H2O2，同时在Fe（Co）-NC阴极进行氧还原反应（ORR）。集成系统使PEC H2O2的平均生产率达到0.275µmol min−1 cm−2，而无需施加任何额外的偏压。此外，无辅助PEC电池可获得100小时的长期稳定性。Haojie Chen et.al Bias-Free Photoelectrochemical Water Oxidation Coupled with Electrochemical Oxygen Reduction Reaction via Fe-Based Electrodes with Long-Term Operation Adv. Functional Mater. 2024DOI: 10.1002/adfm.202418670https://doi.org/10.1002/adfm.202418670
