研究目的
为证明石墨烯量子点（GQDs）的引入能通过增强电荷转移和延缓光腐蚀，显著提升CdSe敏化TiO2纳米棒在太阳能制氢中的光电化学（PEC）效率。
研究成果
将GQDs掺入CdSe敏化的TiO2纳米棒中，通过促进定向电荷转移和延缓光腐蚀，显著提高了太阳能制氢的光电化学效率。该方法为解决硫属化物敏化半导体光电极的光腐蚀问题提供了有前景的解决方案。
研究不足
该研究聚焦于特定条件下TiO2/CdSe/GQDs光阳极的光电化学性能。这些光阳极在工业应用中的长期稳定性和可扩展性尚未得到充分探究。
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掺杂石墨烯量子点以增强CdSe敏化TiO2纳米棒的光活性，用于太阳能制氢
DOI：10.1039/D0TA02359K
期刊：Journal of Materials Chemistry A
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
本研究表明，在基于二氧化钛的可见光响应光电极体系（二氧化钛/硒化镉纳米棒，TiO2/CdSe）中引入石墨烯量子点（GQDs），能显著提升其太阳能制氢的光电化学（PEC）效率。对于TiO2/CdSe而言，CdSe处积累的空穴可能引发光腐蚀氧化反应导致CdSe分解，从而损害光电极的长期稳定性并降低PEC性能。通过引入GQDs，离域空穴可进一步从CdSe转移至GQDs，缓解CdSe位点的空穴积累，进而延缓光腐蚀。与二元TiO2/CdSe光阳极相比，三元TiO2/CdSe/GQDs光阳极在PEC产氢过程中展现出更高的光电流和更优的光稳定性。这种优势源于GQDs带来的定向电荷转移及增强的反应动力学。本研究结果凸显了引入GQDs作为解决硫属化合物敏化半导体光电极光腐蚀问题的潜在方案的重要性。
作者：
Yung-Shan Chang，Ping-Yen Hsieh，Tso-Fu Mark Chang，Chun-Yi Chen，Masato Sone，Yung-Jung Hsu
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