聯系電話：
010-5637 0168-696
近日，湖北工業大學馬新國、程正旺教授課題組聯合陜西師范大學潘明虎教授、江漢大學劉繼延教授、文達大學Fhulufhelo Nemangwele等，在光電催化分解水制氫材料研究中取得重要進展，相關成果以“Synergistic Effect of Topological Semimetal TiSi and Plasmonic Cu for Enhanced Photoelectrocatalytic Water Splitting of TiO2 Nanorod Array"為題發表在國際知*期刊《Inorganic Chemistry》上。今天小卓為大家分享該研究成果，希望對您的科學研究或工業應用帶來一些靈感和啟發。
開發高效、穩定的光電催化材料是實現太陽能驅動水分解制氫的關鍵。湖北工業大學等單位的研究團隊結合磁控濺射與真空熱蒸發技術，在TiO2納米棒陣列上依次沉積拓撲半金屬TiSi薄膜與等離子體Cu納米顆粒，構建出TiO2/TiSi/Cu復合光陽極。該結構充分利用TiSi的拓撲線性能帶結構作為電子的高速傳輸通道，協同 Cu的表面等離子體共振（SPR）效應，共同增強光吸收、促進載流子分離與傳輸、延長載流子壽命，進而顯著提升可見光驅動下的光電催化分解水性能。在>420 nm可見光照射下，TiO2/TiSi/Cu光陽極的光電流密度達到純TiO2的17.84倍，并表現出優異的循環穩定性。這些結果不僅為TiO2基光陽極的性能優化提供了新思路，也為拓撲材料在能源催化領域的應用拓展了新的方向。
Figure 1. TiO2/TiSi/Cu光陽極的制備方法、晶相和界面.
Figure 2. TiO2, TiO2/TiSi和TiO2/TiSi/Cu納米柱陣列的表界面形貌和納米柱尺寸分布.
Figure 3. 吸光特性、光電流與阻抗.
Figure 4. 穩態與瞬態熒光譜.
Figure 5. 可見光條件下的產氫性能與循環穩定性.
Figure 6. 接觸前后的能級位置和載流子傳輸機制.
配置推薦
本文中TiO2/TiSi發光測試使用卓立漢光公司的OmniFluo990穩態瞬態熒光光譜儀完成。OmniFluo990為模塊化搭建結構，通過搭配不同的光源、檢測器和各類附件，為紫外/可見/近紅外發光測試提供綜合解決方案，也為光電催化分解水制氫催化劑的研發提供有利工具。
作者簡歷
程正旺，男，湖北工業大學副教授，博士，碩士生導師，湖北省科學技術廳入庫專家、高新技術企業評審專家。致力于芯片設計、低維材料與器件、薄膜生長、表面物化等方面的研究，在新型異質結構筑、晶圓級均勻電子薄膜制備、壓電/光電/鐵電性能提升、新型電路架構等方面取得系列原創性成果。主持和參與國家自然科學基金、湖北省重點研發計劃等10余項。主持的企業委托項目涉及射頻濾波器、載板改性和封裝機理等。在Nature Communications、Nano Letters、Ceramics International等國際高水平期刊發表SCI論文60余篇，擔任十余個學術期刊編委或審稿人。湖北省高*芯片創新發展研究會、湖北省量子信息科學學會、中國化學會、中國材料研究學會等多個學會會員。獲湖北省自然科學二等獎（2024年）、科創中國·湖北科技經濟融合優秀項目二等獎（2024年）、首屆企校協同創新大賽半導體領域專項賽二等獎（2023年）。
免責聲明
北京卓立漢光儀器有限公司公眾號所發布內容（含圖片）來源于原作者提供或原文授權轉載。文章版權、數據及所述觀點歸原作者原出處所有，北京卓立漢光儀器有限公司發布及轉載目的在于傳遞更多信息及用于網絡分享。
如果您認為本文存在侵權之處，請與我們聯系，會第一時間及時處理。我們力求數據嚴謹準確， 如有任何疑問，敬請讀者不吝賜教。我們也熱忱歡迎您投稿并發表您的觀點和見解。
