Distorted Ge–O–Fe Microstructure as an Active Unit in Hematite to Accelerate Solar Water Splitting
Notice bibliographique
Résumé
The local atomic structure in hematite determines its intrinsic property for photoelectrochemical water splitting, but its precise design has rarely been clearly demonstrated. Here by inserting Ge atoms into a hematite lattice with abundant vacancies, the local environment around Fe can be significantly modulated with the formation of a distorted Ge–O–Fe microstructure, which serves as an active catalytic unit to lower the energy barrier for an efficient oxygen evolution reaction. As a result, the optimized Ge–Fe 2 O 3 (LV) photoanode exhibits an excellent photocurrent density of 4.04 mA/cm 2 at 1.23 V RHE, which is 5.0 times higher than that of pristine Fe 2 O 3 (0.80 mA/cm 2 ). It can further achieve 5.09 mA/cm 2 at 1.23 V RHE (stable over 100 h) by coupling with FeNiOOH. Furthermore, when connecting the Ge-based hematite with a commercial solar cell, the all-solar-driven system can realize an outstanding solar-to-hydrogen efficiency of up to 5.3%, standing for the top value for hematite-based systems. The Ge–O–Fe unit induced catalytic performance enhancement may shed light on the design of efficient catalysts for solar water splitting.
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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) | 0,001 | 0,001 |
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 ».