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烏普薩拉大學(xué)/慕尼黑工業(yè)大學(xué)，Nature Communications！

時(shí)間：2024-06-01 來(lái)源： 瀏覽：

烏普薩拉大學(xué)/慕尼黑工業(yè)大學(xué)，Nature Communications！

吳宗涵 能源技術(shù)情報(bào)
能源技術(shù)情報(bào)

Energy-2019

專注于新能源前沿技術(shù)、深度創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。

由具有可調(diào)結(jié)構(gòu)和可調(diào)能級(jí)的光敏劑和分子催化劑組成的染料敏化光電極， 對(duì)于低成本和環(huán)保的太陽(yáng)能輔助合成富含能量的產(chǎn)品具有吸引力。盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但染料敏化 NiO光電陰極存在嚴(yán)重的電子-空穴復(fù)合和易脫離的問(wèn)題，限制了光電化學(xué)水分解器件中的光電流和穩(wěn)定性。 鑒于此，來(lái)自 烏普薩拉大學(xué) 的 Haining Tian、Gustav Berggren和 慕尼黑工業(yè)大學(xué) 的 Nicolas Plumeré等人 研究 開發(fā)了一種高效而堅(jiān)固的生物雜化染料敏化 NiO光電陰極，其中氧化還原聚合物增強(qiáng)了分子間電荷轉(zhuǎn)移。
文章要點(diǎn)：
1）該研究證實(shí)， 由于從染料到催化劑的有效輔助電子轉(zhuǎn)移，與可逆氫電極相比，該生物雜化 NiO光電陰極在中性pH和0 V下的光電流為141±17 μA·cm ?2 ，并且在 5 h內(nèi)穩(wěn)定連續(xù)輸出；
2）此外，該研究表明， 該光電陰極能夠與釩酸鉍光電陽(yáng)極相結(jié)合驅(qū)動(dòng)整體水分解，在所有的基于染料敏化光電陰極的水分解裝置中顯示出顯著的太陽(yáng)能 -氫氣效率，同時(shí)，該研究提供了建立綠色生物混合系統(tǒng)用于人工合成太陽(yáng)能燃料的理論依據(jù)。

參考資料：
Cheng, F., Pavliuk, O., Hardt, S. et al. Embedding biocatalysts in a redox polymer enhances the performance of dye-sensitized photocathodes in bias-free photoelectrochemical water splitting. Nat. Commun. (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-47517-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47517-9

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