利用原位瞬态光学显微镜在(光)电催化剂中相关活性与缺陷
摘要：光电催化剂捕获阳光并利用光驱动化学反应，如水分解产生H2。限制光催化剂发展的一个主要因素是其巨大的异质性，它在空间上调节反应性并阻碍了建立健壮的结构-功能关系。为了建立这种联系，需要同时探测纳米至微米尺度的电化学环境和纳秒至秒的广泛时间尺度。在这里，我们通过开发和应用原位稳态和瞬态光学显微镜直接映射和相关局部电化学活性、空位寿命、氧空位浓度和光电极晶体结构，以应对这一挑战。利用这种综合方法和空间分辨的X射线吸收测量，我们研究了典型的赤铁矿（Fe2O3）光阳极中的微观结构和点缺陷。我们证明与微观结构裂缝相邻的Fe2O3区域具有更好的光电化学响应和减小的背向电子复合，这是由于最佳的氧化物空位浓度，而薄膜厚度和碳杂质也以一种复杂的方式影响活性。我们的研究强调了微观映射对于理解活性以及即使在均匀的固态金属氧化物光电极中缺陷的影响的重要性。
作者：Camilo A. Mesa, Michael Sachs, Ernest Pastor, Nicolas Gauriot, Alice J. Merryweather, Miguel A. Gomez-Gonzalez, Konstantin Ignatyev, Sixto Gim''enez, Akshay Rao, James R. Durrant and Raj Pandya
论文ID：2306.13401
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-06-26