Mesoporous CuFe
mesoporous thin-films
photoelectrochemistry
sol-gel
water oxidation
Journal
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1521-3765
Titre abrégé: Chemistry
Pays: Germany
ID NLM: 9513783
Informations de publication
Date de publication:
25 Apr 2023
25 Apr 2023
Historique:
received:
20
02
2023
medline:
25
2
2023
pubmed:
25
2
2023
entrez:
24
2
2023
Statut:
ppublish
Résumé
Metal oxide-based photoelectrodes for solar water splitting often utilize nanostructures to increase the solid-liquid interface area. This reduces charge transport distances and increases the photocurrent for materials with short minority charge carrier diffusion lengths. While the merits of nanostructuring are well established, the effect of surface order on the photocurrent and carrier recombination has not yet received much attention in the literature. To evaluate the impact of pore ordering on the photoelectrochemical properties, mesoporous CuFe
Identifiants
pubmed: 36823437
doi: 10.1002/chem.202300277
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202300277Subventions
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : 469377211
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : 424924805
Organisme : U.S. Department of Energy
ID : DOE-SC0015329
Informations de copyright
© 2023 The Authors. Chemistry - A European Journal published by Wiley-VCH GmbH.
Références
H.-O. Pörtner, D. C. Roberts, H. Adams, C. Adler, P. Aldunce, E. Ali, R. A. Begum, R. Betts, R. B. Kerr, R. Biesbroek, IPCC Sixth Assessment Report 2022.
M. G. Walter, E. L. Warren, J. R. McKone, S. W. Boettcher, Q. Mi, E. A. Santori, N. S. Lewis, Chem. Rev. 2010, 110, 6446.
Y. He, T. Hamann, D. Wang, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 2182.
M. D. Rashid, M. K. Al Mesfer, H. Naseem, M. Danish, Intern. J. Eng. Adv. Technol. 2015.
Y. J. Jang, J. S. Lee, ChemSusChem 2019, 12, 1835.
A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37.
F. E. Osterloh, Chem. Mater. 2008, 20, 35.
F. E. Osterloh, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2294.
K. Sivula, R. van de Krol, Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 1.
J. H. Kim, H. E. Kim, J. H. Kim, J. S. Lee, J. Mater. Chem. A 2020, 8, 9447.
W. Yang, J. Moon, ChemSusChem 2019, 12, 1889.
K. Sivula, F. Le Formal, M. Grätzel, ChemSusChem 2011, 4, 432.
M. Einert, R. Ostermann, T. Weller, S. Zellmer, G. Garnweitner, B. M. Smarsly, R. Marschall, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 18444.
R. Siavash Moakhar, S. M. Hosseini-Hosseinabad, S. Masudy-Panah, A. Seza, M. Jalali, H. Fallah-Arani, F. Dabir, S. Gholipour, Y. Abdi, M. Bagheri-Hariri, Adv. Mater. 2021, 33, 2007285.
M. Einert, T. Weller, T. Leichtweiß, B. M. Smarsly, R. Marschall, ChemPhotoChem 2017, 1, 326.
I. V. Bagal, N. R. Chodankar, M. A. Hassan, A. Waseem, M. A. Johar, D.-H. Kim, S.-W. Ryu, Int. J. Hydrogen Energy 2019, 44, 21351.
L. Pan, J. H. Kim, M. T. Mayer, M.-K. Son, A. Ummadisingu, J. S. Lee, A. Hagfeldt, J. Luo, M. Grätzel, Nat. Catal. 2018, 1, 412.
D. K. Lee, D. Lee, M. A. Lumley, K.-S. Choi, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 2126.
D. H. Taffa, R. Dillert, A. C. Ulpe, K. C. L. Bauerfeind, T. Bredow, D. W. Bahnemann, M. Wark, J. Photonics Energy 2016, 7, 12009.
R. A. Henning, P. Uredat, C. Simon, A. Bloesser, P. Cop, M. T. Elm, R. Marschall, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 18240.
K. Kirchberg, S. Wang, L. Wang, R. Marschall, ChemPhysChem 2018, 19, 2313.
X. Zhu, N. Guijarro, Y. Liu, P. Schouwink, R. A. Wells, F. Le Formal, S. Sun, C. Gao, K. Sivula, Adv. Mater. 2018, 30, 1801612.
N. Guijarro, P. Bornoz, M. Prévot, X. Yu, X. Zhu, M. Johnson, X. Jeanbourquin, F. Le Formal, K. Sivula, Sustain. Energy Fuels 2018, 2, 103.
M. I. Díez-García, T. Lana-Villarreal, R. Gómez, ChemSusChem 2016, 9, 1504.
K. Kirchberg, R. Marschall, Sustain. Energy Fuels 2019, 3, 1150.
Y. Liu, F. Le Formal, F. Boudoire, L. Yao, K. Sivula, N. Guijarro, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 1669.
S. Park, J. H. Baek, L. Zhang, J. M. Lee, K. H. Stone, I. S. Cho, J. Guo, H. S. Jung, X. Zheng, ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 5867.
S. Chen, D. Huang, P. Xu, W. Xue, L. Lei, M. Cheng, R. Wang, X. Liu, R. Deng, J. Mater. Chem. A 2020, 8, 2286.
J. Kampmann, S. Betzler, H. Hajiyani, S. Häringer, M. Beetz, T. Harzer, J. Kraus, B. V. Lotsch, C. Scheu, R. Pentcheva, Nanoscale 2020, 12, 7766.
A. Cots, P. Bonete, R. Gómez, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 26348.
C. J. Brinker, Y. Lu, A. Sellinger, H. Fan, Adv. Mater. 1999, 11, 579.
E. Celik, Y. Ma, T. Brezesinski, M. T. Elm, Phys. Chem. Chem. Phys. 2021, 23, 10706.
D. Grosso, C. Boissière, B. Smarsly, T. Brezesinski, N. Pinna, P. A. Albouy, H. Amenitsch, M. Antonietti, C. Sanchez, Nat. Mater. 2004, 3, 787.
E. Ortel, A. Fischer, L. Chuenchom, J. Polte, F. Emmerling, B. Smarsly, R. Kraehnert, Small 2012, 8, 298.
B. Smarsly, M. Antonietti, Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 2006, 1111.
J. Yue, C. Suchomski, T. Brezesinski, B. M. Smarsly, ChemNanoMat 2015, 1, 415.
T. Brezesinski, J. Wang, J. Polleux, B. Dunn, S. H. Tolbert, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1802.
M. Einert, M. Mellin, N. Bahadorani, C. Dietz, S. Lauterbach, J. P. Hofmann, ACS Appl. Energ. Mater. 2022, 5, 717.
B. Smarsly, M. Antonietti, Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 2006, 1111.
A. Thomas, H. Schlaad, B. Smarsly, M. Antonietti, Langmuir 2003, 19, 4455.
C. Reitz, C. Suchomski, J. Haetge, T. Leichtweiss, Z. Jagličić, I. Djerdj, T. Brezesinski, Chem. Commun. 2012, 48, 4471.
C. Reitz, C. Suchomski, V. S. K. Chakravadhanula, I. Djerdj, Z. Jagličić, T. Brezesinski, Inorg. Chem. 2013, 52, 3744.
T. E. Quickel, H. van Le, T. Brezesinski, S. H. Tolbert, Nano Lett. 2010, 10, 2982.
J. Haetge, C. Suchomski, T. Brezesinski, Inorg. Chem. 2010, 49, 11619.
L. A. Dubraja, C. Reitz, L. Velasco, R. Witte, R. Kruk, H. Hahn, T. Brezesinski, ACS Appl. Nano Mater. 2017, 1, 65.
J.-M. Wu, I. Djerdj, T. von Graberg, B. M. Smarsly, Beilstein J. Nanotechnol. 2012, 3, 123.
M. Einert, A. Waheed, S. Lauterbach, M. Mellin, M. Rohnke, L. Q. Wagner, J. Gallenberger, C. Tian, B. M. Smarsly, W. Jaegermann, F. Hess, H. Schlaad, J. P. Hofmann, Small 2023, n/a, 2205412.
D. Chandra, K. Saito, T. Yui, M. Yagi, Angew. Chem. 2013, 125, 12838.
D. Chandra, K. Saito, T. Yui, M. Yagi, ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 16838.
B. Eckhardt, E. Ortel, D. Bernsmeier, J. Polte, P. Strasser, U. Vainio, F. Emmerling, R. Kraehnert, Chemis. Mater. 2013, 25, 2749.
P. Hartmann, D.-K. Lee, B. M. Smarsly, J. Janek, ACS Nano 2010, 4, 3147.
T. von Graberg, P. Hartmann, A. Rein, S. Gross, B. Seelandt, C. Röger, R. Zieba, A. Traut, M. Wark, J. Janek, Sci. Technol. Adv. Mater. 2011.
K. Brezesinski, J. Haetge, J. Wang, S. Mascotto, C. Reitz, A. Rein, S. H. Tolbert, J. Perlich, B. Dunn, T. Brezesinski, Small 2011, 7, 407.
J. La Calvo-de Rosa, M. Segarra, ACS Omega 2019, 4, 18289.
M. Schröder, S. Sallard, M. Böhm, M. Einert, C. Suchomski, B. M. Smarsly, S. Mutisya, M. F. Bertino, Small 2014, 10, 1566.
M. Einert, P. Hartmann, B. Smarsly, T. Brezesinski, Sci. Rep. 2021, 11, 1.
M. Schröder, S. Sallard, M. Böhm, M. Einert, C. Suchomski, B. M. Smarsly, S. Mutisya, M. F. Bertino, Small 2014, 10, 1566.
C. Suchomski, D. J. Weber, P. Dolcet, A. Hofmann, P. Voepel, J. Yue, M. Einert, M. Möller, S. Werner, S. Gross, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 16296.
C. C. L. McCrory, S. Jung, J. C. Peters, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16977.
M. C. Biesinger, B. P. Payne, A. P. Grosvenor, L. W. M. Lau, A. R. Gerson, R. S. C. Smart, Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 2717.
P. C. J. Graat, M. A. J. Somers, Appl. Surf. Sci. 1996, 100, 36.
M. Einert, M. Mellin, N. Bahadorani, C. Dietz, S. Lauterbach, J. P. Hofmann, ACS Appl. Energ. Mater. 2022, 5, 717.
P. W. Menezes, A. Indra, A. Bergmann, P. Chernev, C. Walter, H. Dau, P. Strasser, M. Driess, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 10014.
M. Einert, C. Wessel, F. Badaczewski, T. Leichtweiß, C. Eufinger, J. Janek, J. Yuan, M. Antonietti, B. M. Smarsly, Macromol. Chem. Phys. 2015, 216, 1930.
K. Brezesinski, J. Wang, J. Haetge, C. Reitz, S. O. Steinmueller, S. H. Tolbert, B. M. Smarsly, B. Dunn, T. Brezesinski, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6982.
R. Dillert, D. H. Taffa, M. Wark, T. Bredow, D. W. Bahnemann, APL Mater. 2015, 3, 104001.
M. Pourbaix, NACE 1974, 307.
E. M. Elsayed, M. M. Rashad, H. F. Khalil, I. A. Ibrahim, Hussein, M. M. El-Sabbah, Appl. Nanosci. 2016, 6, 485.
C. A. Mesa, L. Francas, K. R. Yang, P. Garrido-Barros, E. Pastor, Y. Ma, A. Kafizas, T. E. Rosser, M. T. Mayer, E. Reisner, Nat. Chem. 2020, 12, 82.
L. M. Peter, J. Solid State Electrochem. 2013, 17, 315.
H. K. Dunn, J. M. Feckl, A. Müller, D. Fattakhova-Rohlfing, S. G. Morehead, J. Roos, L. M. Peter, C. Scheu, T. Bein, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 24610.
E. A. Ponomarev, L. M. Peter, J. Electroanal. Chem. 1995, 396, 219.
J. Krüger, R. Plass, M. Grätzel, P. J. Cameron, L. M. Peter, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7536.
J. E. Thorne, J.-W. Jang, E. Y. Liu, D. Wang, Chem. Sci. 2016, 7, 3347.
C. Zachäus, F. F. Abdi, L. M. Peter, R. van de Krol, Chem. Sci. 2017, 8, 3712.
Y. Liu, F. Le Formal, F. Boudoire, N. Guijarro, ACS Appl. Energ. Mater. 2019, 2, 6825.
L. M. Peter, E. A. Ponomarev, D. J. Fermin, J. Electroanal. Chem. 1997, 427, 79.
F. E. Osterloh, ACS Energy Lett. 2017, 2, 445.
Y. Yang, J. Wang, J. Zhao, B. A. Nail, X. Yuan, Y. Guo, F. E. Osterloh, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 5959.
J. Zhao, B. A. Nail, M. A. Holmes, F. E. Osterloh, J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 3335.
T. L. Shelton, N. Harvey, J. Wang, F. E. Osterloh, Appl. Catal. A 2016, 521, 168.
X. Ma, X. Cui, Z. Zhao, M. A. Melo, E. J. Roberts, F. E. Osterloh, J. Mater. Chem. A 2018, 6, 5774.
L. Kronik, Y. Shapira, Surface Sci. Rep. 1999, 37, 1.
B. J. Trześniewski, W. A. Smith, J. Mater. Chem. A 2016, 4, 2919.
J. Zhao, F. E. Osterloh, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 782.
Y. Cheng, C. Xiao, B. Mahmoudi, R. Scheer, A. W. Maijenburg, F. E. Osterloh, EES Catalysis 2023, 1, 74-83.
P. Vanỳsek, Lide, CRC handbook of chemistry and physics 2008.
S. Bastide, D. Gal, D. Cahen, L. Kronik, Rev. Sci. Instrum. 1999, 70, 4032.
L. V. Keldysh, Soviet J. Experim. Theor. Phys. Lett. 1979, 29, 658.
X. Chen, K. Wang, M. C. Beard, Phys. Chem. Chem. Phys. 2019, 21, 16399.
W. Z. Franz, Naturforsch. A 1958, 13, 484.
Cheng, Y. C. Xiao, B. Mahmoudi, R. Scheer, A. W. Maijenburg, F. E. Osterloh, EES Catalysis 2022, 1, 74-83.
R. M. Doughty, B. Hodges, J. Dominguez, R. Han, Z. Zhao, S. Assavachin, F. E. Osterloh, J. Phys. Chem. C 2020, 124, 18426.
B. Klahr, S. Gimenez, F. Fabregat-Santiago, T. Hamann, J. Bisquert, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4294.
Y. Xu, F. Zhang, T. Sheng, T. Ye, D. Yi, Y. Yang, S. Liu, X. Wang, J. Yao, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 23191.
R. Ovcharenko, E. Voloshina, J. Sauer, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 25560.
M.-T. Nguyen, S. Piccinin, N. Seriani, R. Gebauer, ACS Catal. 2015, 5, 715.
I. Ahmed, L. Shi, H. Pasanen, P. Vivo, P. Maity, M. Hatamvand, Y. Zhan, Light: Science & Applications 2021, 10, 1.
B. Yang, K. Han, Acc. Chem. Res. 2019, 52, 3188.
A. Polo, F. Boudoire, C. R. Lhermitte, Y. Liu, N. Guijarro, M. V. Dozzi, E. Selli, K. Sivula, J. Mater. Chem. A 2021, 9, 27736.