Synthesis and Characterization of Metal- and Non-Metal-Doped Titania Nanotubes for Solar Hydrogen Generation and Methanol Electrooxidation
Notice bibliographique
Résumé
Functional nanostructured TiO2 materials with unique electrical, chemical and catalytic properties are being increasingly used in many applications, including lithium-ion batteries, gas sensors, hydrogen generation, electrocatalysis and photocatalysis. A number of different pathways and processes have been developed and reported to synthesize titania nanotubes (TNTs), nanorodes, and nanospheres. The most common methods include sol-gel, hydrothermal treatment, electrophoretic deposition and electrochemical anodization. The latter technique has been utilized by many researchers to fabricate highly ordered titania nanotubes and, subsequently, doped with both metals and non-metals. The last step—inclusion of metals and non-metals into the TNT matrix—is critical for solar hydrogen generation since pure titaina is insufficient under visible light due to its wide band gap, which is around 3.2 eV. Furthermore, metal oxides such as titanium dioxide suffer from lower surface area and electrical conductivity compared with carbon-based materials for use in direct methanol fuel cells. Accordingly, they are often combined with carbon-based materials and/or transition metals to form oxide-carbon hybrid structures. Highly ordered titania nanotubes (Figure 1) were fabricated employing a simple electrochemical anodization technique in a conventional two-electrode cell with titanium foil and graphite as working and counter electrodes, respectively. Metals, including nickel and platinum, were electrodeposited on TNT or TNT-C materials using a pulsed current electrodeposition technique [1]. All samples were then characterized by scanning electron microscopy, X-ray powder diffractometry, cyclic voltammetry, and chronoamperometry. Structural examination of the samples confirmed the presence of rutile and anatase nanocrystalline TNTs after annealing at different temperatures and durations. The presence of nanoparticles, including platinum and nickel, were also confirmed. For methanol electrooxidation, the activity and durability of the hybrid catalyst layers were determined in a solution containing one molar sulfuric acid and one molar methanol. The hybrid catalyst layer showed a better performance towards methanol oxidation compared with state-of-the-art carbon-supported platinum layers. For solar hydrogen generation, the efficiency of the photoanodes was found to increase as the amount of dopant increased to 3.0%. Further increase in dopant, however, resulted in a decrease in efficiency, possibly due to a higher rate of electron-hole recombination. Reference 1. S. Karimi & F.R. Foulkes, Electrochemistry Communications 19 (2012) 17-20
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».