2024年6月,团队成员易莎莎老师在《Advanced Functional Materials》(IF = 18.5,材料大类一区)期刊发表题为“Enhanced Water Oxidation of Hematite Photoanodes via Localized n-p Homojunctions Induced by Gradient Zn2+ Doping”的研究论文。
本文提出了一种新颖的策略,即利用梯度Zn2+掺杂策略在Fe2O3光阳极表面构建局域n-p同质结(记为Zn:Fe2O3光阳极)。通过这种方法,可以将Fe2O3的本征n型半导体特性局部转变为p型,并诱导产生具有强IEF的n-p同质结,从而实现更高效的电荷分离和转移。此外,梯度Zn2+掺杂伴随着氧空位的产生,进一步提高了电荷转移效率并加速了水氧化动力学。在模拟太阳光下,目标Zn:Fe2O3光阳极在1.23 V vs. RHE电压下的光电流密度约为Fe2O3的2.6倍。
本研究得到河南省优秀青年基金和河南省科技研发计划联合基金项目的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202406545