基于原子层沉积的助催化剂和晶面调控设计用于增强SnS2的光解水性能
Abstract
光阳极内部严重的体相复合和缓慢的析氧反应(OER)动力学严重限制了光电化学(PEC)水分解器件的应用. 为解决这2个问题, 本文对原子层沉积修饰的SnS2纳米片阵列进行 空气退火处理, 实现了晶面取向的调控并获得了具有高质量光阳极/助催化剂界面的复合光阳极器件. 基于实验观测和理论计算分析, SnS2中(001)晶面的降低减少了光生载流 子的体相复合, 提高了载流子的体相分离能力. 此外, 形成的ZnTiOxSy薄膜作为高效的助催化剂降低了表面OER反应势垒, 减少了界面复合, 延长了载流子寿命. 这些协同效应 显著增强了SnS2的PEC性能, 在1.23 V vs. RHE下得到1.97 mA cm−2的光电流密度, 起始电位达到0.21 V vs. RHE. 该工作不仅提供了一种简便有效的策略, 可以同时减少光阳 极中的体相和表面复合, 也为通过后处理或非原位策略制备高效助催化剂提供了新思路.
