journal article·2026-05Open access

Tuning Defects in Ni‐Doped Maghemite for Enhanced Solar Driven Oxygen Evolution: Insights From Operando X‐Ray Spectroscopies

Francesco Paparoni, Hélène Magnan, Antoine Barbier, Andrea Zitolo, AndreaDi Cicco, Javad Rezvani, Emiliano Fonda

Advanced Science· Volume 13· Issue 30

Abstract

ABSTRACT Maghemite (‐) is a promising non‐precious‐metal‐containing photocatalyst for water oxidation (OER). Despite being less studied than Hematite, it offers similar corrosion resistance and a favorable band structure, along with higher conductivity and the advantage of an adaptable spinel structure. Its catalytic performance can be optimized by tuning the concentration of a donor dopant. In this work, we synthesized via molecular beam epitaxy ultra‐thin (6 nm) Ni‐doped ‐ (111) films with different Ni concentrations. We present a comprehensive study that sheds light on the structural reconfigurations induced by tuning the Ni concentration and the resulting effects on the OER onset and photoconversion efficiency in alkaline media. Samples' electronic reconfiguration under operando conditions and the role of Ni dopant on the catalytic mechanism are studied with X‐ray Absorption Spectroscopy. Light‐driven surface chemistry modifications during OER are probed with a novel X‐ray fluorescence pump‐and‐probe approach: Fixed energy X‐ray absorption PhotoVoltammetry.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Iron oxide chemistry and applications · Electrocatalysts for Energy Conversion · Advanced Photocatalysis Techniques

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Synchrotron SOLEIL L'Orme des Merisiers Gif‐sur‐Yvette France

Sez. Fisica, Scuola di Scienze e Tecnologie Universitá di Camerino Camerino Italy

Service de Physique de l'Etat Condensé CEA, CNRS Université Paris‐Saclay Gif‐sur‐Yvette France

Funding

Agence Nationale de la Recherche

References (89)

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