Enhanced PEC performance of hematite photoanode coupled with bimetallic oxyhydroxide NiFeOOH through a simple electroless method

DOI：10.1016/j.apcatb.2019.118580 期刊：Applied Catalysis B: Environmental 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22

摘要： The oxygen evolution reaction (OER) is one important bottleneck in the development of economical photoelectrodes. Herein, we firstly prepared bimetallic oxyhydroxide NiFeOOH layer on Fe2O3 photoanode through a simple electroless ligand-regulated oxidation method in order to build highly-matched semiconductor/cocatalyst interface. Benefited from the accelerated OER kinetics and low overpotential of bimetallic oxyhydroxide NiFeOOH, the resultant Fe2O3/NiFeOOH core-shell with strongly-bound heterojunction interface possesses better visible light absorption, enhanced photocurrent density (1.83 mA/cm2 at 1.23 VRHE) and good stability than bare Fe2O3 and semi-FeOOH and NiOOH decorated Fe2O3 photoanodes. We believe this work provides a new pathway for designing high-quality contact interface of various photoelectrode/catalyst.

关键词： electroless ligand-regulated oxidation photoelectrochemical water splitting Fe2O3 core-shell nanorod arrays NiFeOOH

作者： Dong Chen，Zhifeng Liu，Shaoce Zhang

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研究概述实验方案设备清单

研究目的

Investigating the therapeutic effects of a specific herbal medicine on a particular disease.

研究成果

The introduction of NiFeOOH shell layer lowers the overpotential of Fe2O3, on the other hand, speeds the hole transfer by the interaction of bimetallic sites, thus enhancing the PEC performance significantly.

研究不足

The technical and application constraints of the experiments, as well as potential areas for optimization.

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设备名称型号厂家功能

FeCl3·6H2O
Precursor for the preparation of α-Fe2O3 nanorod arrays
NaNO3
Precursor for the preparation of α-Fe2O3 nanorod arrays

NiCl2·6H2O
Precursor for the preparation of NiFeOOH shell layers
hexamethylenetetramine
Complexing agent to retard the rate of hydroxide precipitation
NaOH
Used to adjust the pH and for the preparation of NiFeOOH shell layers
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AQ6370D
463

型号：AQ6370D

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ZEISS EVO Family
253

型号：ZEISS EVO Family

厂家：Carl Zeiss Microscopy GmbH

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Crossbeam Family
157

型号：Crossbeam Family350/550

厂家：Carl Zeiss Microscopy GmbH

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Axio Observer
192

型号：Axio Observer

厂家：Carl Zeiss Microscopy GmbH

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ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex
276

型号：ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex

厂家：Carl Zeiss Microscopy GmbH

智能分析： ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex是一款定位于高端科研机构的光谱成像系统，具有卓越的光谱分辨率和自动化功能，适用于复杂的生物、医学及材料科学实验。其高效的荧光标签分离能力和多功能自动化设计为用户提供了强大的实验支持。然而，高昂的价格和一定的学习曲线可能对中小型实验室构成挑战。总体而言，这是一款性能优越、适应性强的高端实验设备。
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ZEISS Sigma 300 with RISE
220

型号：ZEISS Sigma 300 with RISE

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智能分析： ZEISS Sigma 300 with RISE是蔡司公司推出的一款高端光谱分析仪，集成了拉曼成像和扫描电子显微镜技术，能够提供高质量的化学和结构分析。其功能强大，支持多领域应用，但设备价格较高且操作学习曲线可能较陡。适用于科研机构和高端实验室，是材料科学和生命科学领域的理想选择。
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