Atomic Layer Deposition of a Submonolayer Catalyst for the Enhanced Photoelectrochemical Performance of Water Oxidation with Hematite
Source abstract
Abstract
Hematite photoanodes were coated with an ultrathin cobalt oxide layer by atomic layer deposition (ALD). The optimal coating-1 ALD cycle, which amounts to <1 monolayer of Co(OH)2/Co3O4-resulted in significantly enhanced photoelectrochemical water oxidation performance. A stable, 100-200 mV cathodic shift in the photocurrent onset potential was observed that is correlated to an order of magnitude reduction in the resistance to charge transfer at the Fe2O3/H2O interface. Furthermore, the optical transparency of the ultrathin Co(OH)2/Co3O4 coating establishes it as a particularly advantageous treatment for nanostructured water oxidation photoanodes. The photocurrent of catalyst-coated nanostructured inverse opal scaffold hematite photoanodes reached 0.81 and 2.1 mA/cm(2) at 1.23 and 1.53 V, respectively.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Iron oxide chemistry and applications · Copper-based nanomaterials and applications · Mine drainage and remediation techniques
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Materials Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, United States
Argonne−Northwestern Solar Energy Research (ANSER) Center, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, United States
Department of Chemistry, Michigan State University, East Lansing, Michigan 48824-1322, United States
Department of Chemical and Environmental Engineering, School of Engineering & Applied Science, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, United States
X-ray Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, United States
Nanoscience and Technology Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, United States
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