A Delaminated Defect‐Rich ZrO<sub>2</sub> Hierarchical Nanowire Photocathode for Efficient Photoelectrochemical Hydrogen Evolution
Notice bibliographique
Résumé
Abstract An efficient way to combat the energy crisis and the greenhouse gas effect of fossil fuels is the production of hydrogen fuel from solar‐driven water splitting reaction. Here, this study presents a p‐type ZrO2 nanoplate‐decorated ZrO2 nanowire photocathode with a high photoconversion efficiency that makes it potentially viable for commercial solar H2 production. The composition of oxygen vacancy defects, low charge carrier transport property, and high specific surface area of these as‐grown hierarchical nanowires are further improved by an hydrofluoric acid (HF) treatment, which causes partial delamination and produces a thin amorphous ZrO2 layer on the surface of the as‐grown nanostructured film. The presence of different types of oxygen vacancies (neutral, singly charged, and doubly charged defects) and their compositional correlation to the Zrx+ oxidation states (4 > x > 2) are found to affect the charge transfer process, the p‐type conductivity, and the photocatalytic activity of the ZrO2 nanostructured film. The resulting photocathode provides the highest overall photocurrent (−42.3 mA cm−2 at 0 V vs reversible hydrogen electrode (RHE)) among all the photocathodes reported to date, and an outstanding 3.1% half‐cell solar‐to‐hydrogen conversion efficiency with a Faradaic efficiency of 97.8%. Even more remarkable is that the majority of the photocurrent (69%) is produced in the visible light region.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».