Přejít k obsahu


Synergetic Surface Sensitivity of Photoelectrochemical Water Oxidation on TiO2 (Anatase) Electrodes

Citace:
MINHOVÁ MACOUNOVÁ, K., KLUSÁČKOVÁ, M., NEBEL, R., ZUKALOVÁ, M., KLEMENTOVÁ, M., CASTELLI, I. E., SPO, M. D., ROSSMEISL, J., KAVAN, L., KRTIL, P. Synergetic Surface Sensitivity of Photoelectrochemical Water Oxidation on TiO2 (Anatase) Electrodes. Journal of Physical Chemistry C, 2017, roč. 121, č. 11, s. 6024-6032. ISSN: 1932-7447
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Synergetic Surface Sensitivity of Photoelectrochemical Water Oxidation on TiO2 (Anatase) Electrodes
Rok vydání: 2017
Autoři: Katerina Minhová Macounová , Monika Klusáčková , Roman Nebel , Markéta Zukalová , RNDr. Mariana Klementová Ph.D. , Ivano E. Castelli , Mathias D. Spo , Jan Rossmeisl , Ladislav Kavan , Petr Krtil
Abstrakt CZ: Tato práce porovnává fotoelektrokatalytickou aktivitu a selektivitu nanokrystalické anatasy, v níž převládají tváře {110}, {101} a {001} v fotoelektrickém katalytickém dělení vody. Ačkoli anodická polovina reakce rozštěpení vody - vývoji oxygenu vede k celkovému fotoelektrochemickému chování fotoexcitované anatázy, současná redukce v podmínkách fotoelektrochemie je také pozorována na některých anatasových plochách. Aktivita jednotlivých aspektů anodické poločinné reakce štěpení vody (vývoj kyslíku) se zvyšuje v pořadí {101} <{110} <{001}. Zvyšující se oxidační aktivita sleduje tendenci povrchu vytvářet meziprodukty produkující radikál OH (H2O2, ozón) v stavech zachycených otvorů. Aktivity v redukčních procesech se zvyšují v obráceném pořadí. Konkrétně redukční aktivita {101} orientované anatázy může být přičítána výraznému vývoji vodíku přenosem fotogenerovaných elektronů nábojem. Pozorované trendy souhlasí s modely DFT, které potvrzují možnost racionálního návrhu fotokatalyzátorů.
Abstrakt EN: The paper compares photoelectrocatalytic activity and selectivity of nanocrystalline anatase dominated by {110}, {101}, and {001} faces in photo(electro)catalytic water splitting. Although the anodic half-reaction of water splitting?oxygen evolution?dominates the overall photoelectrochemical behavior of the photoexcited anatase, simultaneous reduction under photoelectrochemical conditions is also observed on some anatase faces. The activity of individual facets in anodic half-reaction of water splitting (oxygen evolution) increases in the order {101} < {110} < {001}. The increasing oxidation activity tracks the tendency of the surface to generate the OH? radical producing intermediates (H2O2, ozone) on the trapped hole states. The activity in reduction processes increases in the reversed order. Particularly, the reduction activity of the {101} oriented anatase can be attributed to pronounced hydrogen evolution by a charge transfer of photogenerated electrons. The observed trends agree with DFT-based models which confirm the possibility of a rational design of the photocatalysts.
Klíčová slova

Zpět

Patička