具有高度有序氧空位的α-Fe2O3纳米带的制备及光电催化水氧化性能研究

作者：张文进; 申倩倩^*; 薛晋波; 李琦; 刘旭光; 贾虎生

来源：无机材料学报, 2021, 36(12): 1290-1296.

• Fe2O3
• 有序氧空位
• 光电催化
• 水氧化

本研究针对α-Fe2O3中空穴迁移距离短(2～4 nm)和水氧化动力学缓慢的问题,通过钯催化氧化法构筑了有序氧空位掺杂的一维α-Fe2O3纳米带(α-Fe2O3 NBs)阵列,以提高光电催化分解水产氢性能。采用不同表征方法对光阳极进行形貌、结构分析。结果表明:一维α-Fe2O3 NBs表面形成了有序氧空位,周期为1.48 nm,对应于10倍的(■)晶面间距。光电化学及产氢性能表明:α-Fe2O3 NBs起始电位为0.587 V (vs. RHE),在1.6 V (vs. RHE)时光电流密度为3.3 mA·cm–2,产氢速率达29.46μmol·cm–2·h–1。这归因于引入有序氧空位提高了载流子密度,促进了空穴的分离传输,并作为表面活性位点,促使表面水氧化反应加速进行。

• 单位
  太原理工大学; 西南交通大学