High performance BiFeO3 ferroelectric nanostructured photocathodes
Notice bibliographique
Résumé
Ferroelectric materials may be used as effective photoelectrocatalysts for water splitting due to enhanced charge carrier separation driven by their spontaneous polarization induced internal electric field. Compared to other ferroelectric materials, BiFeO3 exhibits a high catalytic efficiency due to its comparatively smaller bandgap, which enables light absorption from a large part of the solar spectrum and its higher bulk ferroelectric polarization. Here, we compare the photoelectrochemical properties of three different BiFeO3 morphologies, namely, nanofibers, nanowebs, and thin films synthesized via electrospinning, directly on fluorine-doped tin oxide (FTO) coated glass substrates. A significant photocathodic current in the range from −86.2 to −56.5 μA cm−2 at −0.4 V bias (vs Ag/AgCl) has been recorded for all three morphologies in 0.1M Na2SO4 aqueous solution (pH = 6.8). Among these morphologies, BiFeO3 nanofibers exhibit higher efficiency because of their larger surface area and improved charge separation resulting from rapid diffusion of photoinduced charge carriers along the axis of the nanofiber. In the case of BiFeO3 nanofibers, we obtained the highest photocurrent density of −86.2 µA/cm2 at −0.4 V bias (vs Ag/AgCl electrode) and an onset potential of 0.22 V. We also observed that the onset potential of the photocathodic current can be increased by applying a positive polarization voltage, which leads to favorable bending of band edges at the electrode/electrolyte interface resulting in increased charge carrier separation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 tête enseignante, 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 ».