Bismuth oxyhalides: synthesis, structure and photoelectrochemical activity.
Bismuth oxyhalides: synthesis, structure and photoelectrochemical activity.
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DOI：
10.1039/c6sc00389c
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发表时间：
2016-08-01
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Carmalt CJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bhachu DS;Moniz SJA;Sathasivam S;Scanlon DO;Walsh A;Bawaked SM;Mokhtar M;Obaid AY;Parkin IP;Tang J;Carmalt CJ
我们报道了纯相的四斜方钙钛矿结构的BiOX（其中X = Cl，Br，I）薄膜的合成和光电化学评估。我们报道了纯相的四斜方钙钛矿结构的BiOX（其中X = Cl，Br，I）薄膜的合成和光电化学评估。这些材料是使用气溶胶辅助化学气相沉积法沉积的。测量的光学带隙的卤氧化物，密度泛函理论计算的支持下，显示出红移与卤化物的阴离子p-轨道，形成价带的结合能的大小增加。在没有牺牲电子供体的情况下进行的稳定性和光电化学研究表明，n型BiOBr膜具有迄今为止文献中报道的BiOBr的最高光电流（在1.23 V vs. RHE下为0.3 mA cm-2），表明它是太阳能燃料生产的极好候选物，具有0.2 V vs. RHE的非常低的起始电位。高性能归因于薄膜在[011]方向上的优选生长，如X射线衍射所示，导致使电荷载流子复合最小化的内部电场。
We report the synthesis and photoelectrochemical assessment of phase pure tetragonal matlockite structured BiOX (where X = Cl, Br, I) films. We report the synthesis and photoelectrochemical assessment of phase pure tetragonal matlockite structured BiOX (where X = Cl, Br, I) films. The materials were deposited using aerosol-assisted chemical vapour deposition. The measured optical bandgaps of the oxyhalides, supported by density functional theory calculations, showed a red shift with the increasing size of halide following the binding energy of the anion p-orbitals that form the valence band. Stability and photoelectrochemical studies carried out without a sacrificial electron donor showed the n-type BiOBr film to have the highest photocurrent reported for BiOBr in the literature to date (0.3 mA cm–2 at 1.23 V vs. RHE), indicating it is an excellent candidate for solar fuel production with a very low onset potential of 0.2 V vs. RHE. The high performance was attributed to the preferred growth of the film in the [011] direction, as shown by X-ray diffraction, leading to internal electric fields that minimize charge carrier recombination.
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