α-Fe2O3由于其带隙较窄，对可见光的吸收效率高，具有合适的价带能级位置的特点，成为一种理想的光电催化阳极电极材料，其理论电流密度可达12.6 mA cm–2。然而，由于较为严重的载流子体相复合和较高的表面态密度导致的表面复合，其光电转化效率仍处于较低水平。为了进一步提高Fe2O3电极的光电流密度，人们尝试了构建异质结结构和负载表面钝化层来抑制光生电子空穴对的复合现象。In2O3作为一种金属氧化物半导体材料，具有良好的透光性及较高的电导率，同时和Fe2O3具有相同的配位数和相似的晶体结构，是一种非常理想的钝化层材料。然而，类似复合体系的分析大多局限于钝化机理的阐述，对于界面处的电荷转移行为以及异质结构对其PEC性能的作用机理仍不明确。
近日，易莎莎博士在Fe2O3纳米阵列表面包覆生长In2O3纳米薄层，重点研究了In2O3对Fe2O3光阳极表面及体相的电荷行为，阐述光电性能增强机理。在光电催化过程中，In2O3不仅可以作为钝化层降低Fe2O3电极的表面态密度，抑制载流子表面复合，而且其异质结构还能引发界面处载流子的定向迁移，从而形成内建电场推动光生电子和空穴朝相反方向运动，最终实现光生载流子的高效分离。该研究以题为“Coupling Effects of Indium Oxide Layer on Hematite Enabling Efficient Photoelectrochemical Water Splitting”的论文发表在Applied Catalysis B: Environmental（影响因子：16.683，中科院大类一区）上。郑州大学材料学院易莎莎老师为本文第一作者兼通讯作者，化学学院岳新政老师和材料学院陈德良教授为本文共同通讯作者，郑州大学材料学院为本文第一通讯单位。
上述工作得到国家自然科学基金、中原博士后创新人才和中国博士后科学基金等项目资助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337320310663
