Composition-optimized TiO2/CdSxSe1-x core/shell nanowire arrays for photoelectrochemical hydrogen generation
Composition-optimized TiO2/CdSxSe1-x core/shell nanowire arrays for photoelectrochemical hydrogen generation
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用于光电化学制氢的成分优化的 TiO2/CdSxSe1-x 核/壳纳米线阵列
DOI：
10.1063/1.4901001
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发表时间：
2014-11
影响因子：
3.2
通讯作者：
Jianxin Zhong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Guanjie Ai;Rong Mo;Hang Xu;Qian Chen;Sui Yang;Hongxing Li;Jianxin Zhong
以FTO为导电基底，在水热法制备的TiO 2纳米线阵列上，通过物理气相沉积法制备了CdSxSe 1-x纳米线阵列（NWAs）。通过改变TiO 2/CdSxSe 1-x纳米复合材料中硫含量（x），观察到光吸收边在540 ~ 710 nm的宽波长范围内逐渐调谐。当用作光阳极时，所制备的TiO 2/CdSxSe（1-x）NWAs显示出比纯TiO 2 NWAs高得多的光电催化活性。此外，x = 0.52的TiO 2/CdSxSe 1-x光电极具有最高的光电流水平和优异的稳定性，更适合于长时间产氢。本研究对于设计具有最佳化学成分的合金异质结光电极，以获得更高效率的太阳能转换装置，具有重要的参考价值。
Core/shell heterostructured TiO2/CdSxSe1-x nanowire arrays (NWAs) were prepared via physical vapor deposition of CdSxSe1-x layer onto the hydrothermal pre-grown TiO2 NWAs with FTO as conductive substrate. By change the sulfur content (x) in the TiO2/CdSxSe1-x nano-composites, it was observed that the light absorption edge can be gradually tuned within a broad wavelength from 540 to 710 nm. When used as photoanodes for hydrogen generation, the as-prepared TiO2/CdSxSe1-x NWAs show much higher photoelectroncatalytic activity than the pristine TiO2 NWAs. Moreover, the TiO2/CdSxSe1-x photoelectrode with x = 0.52 exhibited the highest photocurrent level and outstanding stability, which is more suitable for long-time hydrogen generation. This study may be useful in the design of alloy hetrostructure photoelectrodes with optimal chemical composition toward the more efficient solar conversion devices.
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