Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2025

Идентификатор DOI: 10.31857/S0453881125020049

Ключевые слова: Photoelectrocatalytic activity, TiO<sub>2</sub> nanotubes, p-Cu<sub>2</sub>O, p-n-heterojunction, фотоэлектрокаталитическая активность, нанотрубки TiO<sub>2</sub>, p-n-гетеропереход

Аннотация: Получены электроды на основе массивов нанотрубок TiO₂, модифицированных Cu₂O, полупроводником <i>p</i>-типа (<i>p</i>-Cu₂O), для процесса фотоэлектрохимического разложения воды. Предложено использовать метод циклической вольтамперометрии (ЦВА) для осаждения наночастиц <i>p</i>-Cu₂O, что позволяет добиться более равномерного распределения частиц по внутренней и внешней поверхности нанотрубок TiO₂. Измерения эффективности преобразования фотонов в ток (IPCE) в области 365-660 нм показали, что предложенный метод существенно увеличивает фотоактивность в области видимого света по сравнению с известным методом потенциостатического осаждения. Величина IPCE составила 0.18% при длине волны 523 нм, что в 7 и 45 раз выше, чем для потенциостатически модифицированного и исходного образцов соответственно. В условиях постоянного облучения видимым светом с длиной волны 523 нм при потенциале 0.2 В (Ag/AgCl_(нас.)) в течение 5 ч наблюдается переход Cu₂O в CuO, что сопровождается снижением плотности фототока. TiO₂ nanotube array electrodes for the photoelectrochemical process of water splitting were modified with Cu₂O, <i>p</i>-type semiconductor (<i>p</i>-Cu₂O). By employing the cyclic voltammetry (CV) method to deposit <i>p</i>-Cu₂O nanoparticles, a more uniform particle distribution was achieved over the inner and outer surfaces of TiO₂ nanotubes. The measurements of incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) in the range of 365-660 nm demonstrated that the proposed method significantly enhance photoactivity in the visible light region compared to the potentiostatic deposition method. The IPCE value was 0.18% at a wavelength of 523 nm, which was 7 and 45 times higher than for the potentiostatic modified and pristine samples, respectively. Under continuous illumination with visible light at a wavelength of 523 nm and a potential of 0.2 V (Ag/AgCl (sat.)), the transition from Cu₂O to CuO was observed for 5 hours, accompanied by a decrease in photocurrent density.

Журнал: Кинетика и катализ

Выпуск журнала: Т. 66, № 2

Номера страниц: 104-115

ISSN журнала: 04538811

Место издания: Москва

Издатель: Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Российская академия наук, Российская академия наук

• Зосько Н.А. (Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Александровский А.С. (Сибирский федеральный университет)
• Кенова Т.А. (Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Герасимова М.А. (Сибирский федеральный университет)
• Максимов Н.Г. (Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Жижаев А.М. (Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Таран О.П. (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)