High temperature activation of hematite nanorods for sunlight driven water oxidation reaction

Autor(es)

Ito, Nathalie Minko ^[1] ; Carvalho, Jr., Waldemir Moura ^[1] ; Muche, Dereck Nills Ferreira ^{[2, 3]} ; Castro, Ricardo Hauch Ribeiro ^{[2, 3]} ; Dalpian, Gustavo Martini ^[1] ; Souza, Flavio Leandro ^{[2, 3, 1]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed ABC, CCNH, Av Estados 5001, BR-09210580 Santo Andre, SP - Brazil

^[2] Univ Calif Davis, Dept Mat Sci & Engn, One Shields Ave, Davis, CA 95616 - USA

^[3] Univ Calif Davis, NEAT ORU, One Shields Ave, Davis, CA 95616 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Physical Chemistry Chemical Physics; v. 19, n. 36, p. 25025-25032, SEP 28 2017.
• Citações Web of Science: 6

Resumo

Here we show that chlorine species originating from commonly used iron precursors annihilate the hematite nanorod photocurrent by providing recombination pathways. Although hematite nanorod films could be obtained by thermal decomposition of the iron oxyhydroxide phase (beta-FeOOH), indistinguishable photocurrent responses under dark and sunlight irradiation conditions were observed until the nanorods were annealed (activated) at 750 degrees C. The annealing led to the elimination of observable chlorine species and allowed photocurrent responses of 1.3 mA cm(-2) at 1.23 V vs. RHE, which is comparable to the best results found in the literature, suggesting that residual chlorine species from the synthesis can act as electron traps and recombination sites for photogenerated holes. (AU)

• Processo FAPESP: 13/05471-1 - Efeito de dopantes em nanoestruturas semicondutoras e seu impacto no desempenho fotocatalítico
• Beneficiário: Waldemir Moura de Carvalho Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 11/19924-2 - Estudo e desenvolvimento de novos materiais avançados: eletrônicos, magnéticos e nanoestruturados: uma abordagem interdisciplinar
• Beneficiário: Carlos Rettori
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/02157-2 - Estudo da superfície de nanoestruturas de hematita pela técnica de micro-calorimetria de adsorção de água
• Beneficiário: Flavio Leandro de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs