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薄膜修饰分枝结构Fe2O3提高其光电性能
光催化分解水制氢技术是可以将太阳光能转化为氢能的重要手段，这一种新能源技术极具发展前途。Fe2O3是一种优良的半导体材料，它具有合适的禁带宽度（~2.1 eV），可以吸收太阳光谱中大部分的可见光，并且其化学性能稳定，来源广泛，价格低廉，因此，它作为光电阳极材料被广泛研究。但是，Fe2O3也有一些缺点，例如，导电性能差，光生空穴传输距离短（2-4 nm）等，这些限制因素导致其光生载流子的利用率低，严重地阻碍了Fe2O3的应用。
天津大学化工学院的巩金龙教授及其团队，利用原子层沉积技术（Atomic Layer Deposition, ALD）巧妙地在FTO基底和Fe2O3纳米棒阵列之间引入一层TiO2薄层，继而利用高温焙烧的方法激发TiO2夹层中的Ti元素对Fe2O3进行掺杂，提高了Fe2O3的导电性。最后，继续在Fe2O3纳米棒上引入分枝结构，增大其表面积，从而获得了更高的光生载流子利用效率。（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201705772）
文章通过引入一层TiO2夹层的简单方法，不仅抑制了Fe2O3光电阳极在基底和Fe2O3之间的界面复合，而且增强了其体相的导电性，有效地提高了Fe2O3的光生载流子利用效率。在AM 1.5G模拟太阳光下，所制备的Fe2O3光电阳极，附加1.23 V（vs. RHE）偏压，进行水氧化反应的光电流可达2.5 mA cm-2，负载FeOOH作为助催化剂之后，其光电流进一步提升至3.1 mA cm-2。
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