Фотокаталитическое расщепление воды с квантовой эффективностью почти единицы

статья
Общее расщепление воды, выделение водорода и кислорода в стехиометрическом соотношении 2:1, Использование дисперсных фотокатализаторов является потенциальным средством достижения масштабируемого и экономически жизнеспособного производства солнечного водорода. Для получения высокой эффективности преобразования солнечной энергии необходимо увеличить квантовую эффективность фотокаталитической реакции в широком диапазоне длин волн и спроектировать полупроводники с узкими полосами пропускания. Однако квантовая эффективность, связанная с общим расщеплением воды с использованием существующих фотокатализаторов, как правило, ниже 10% 1, 2. Таким образом, остается открытым вопрос о том, может ли фотокатализатор твердых частиц обеспечить квантовую эффективность 100% для сильно эндергенной реакции расщепления воды. Здесь мы демонстрируем общее расщепление воды при внешней квантовой эффективности до 96% на длинах волн от 350 до 360 Нм, что эквивалентно внутренней квантовой эффективности почти единицы, используя модифицированный легированный алюминием титанат стронция (SrTiO 3 :Al) фотокатализатор 3 , 4 . Путем селективного фотодепозирования кокатализаторов Rh / Cr 2 O 3 (см. 5) и CoOOH (refs. 3,6) для реакций выделения водорода и кислорода, соответственно, на различных гранях кристаллов полупроводниковых частиц, использующих анизотропный перенос заряда, реакции выделения водорода и кислорода можно было бы продвигать отдельно. Это позволило многократно последовательно передавать прямой заряд без обратного переноса заряда, достигнув верхнего предела квантовой эффективности для общего расщепления воды. Наша работа демонстрирует возможность полного разделения воды без потерь рекомбинации зарядов и вводит идеальную структуру cocatalyst/photocatalyst для эффективного разделения воды.



Источник: lenr.seplm.ru — Фотокаталитическое расщепление воды с квантовой эффективностью почти единицы

Написать комментарий