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Rate Law for Photoelectrochemical Water Splitting Over CuO

电化学（中英文） 2024年第8期30卷 17-27页

作者： Bo-Yuan Gao Wen-HuaLeng DepartmentofChemistry ZhejiangUniversityHangzhouZhejiang310058China

Photocatalytic splitting of water over p-type semiconductors is a promising strategy for production of ***,the determination of rate law is rarely *** this purpose,copper oxide(CuO)is selected as a model photocathode in this study,and the photogenerated surface charge density,interfacial charge transfer rate constant and their relation to the water reduction rate(in terms of photocurrent)were investigated by a combination of(photo)electrochemical *** results showed that the charge transfer rate constant is exponential-dependent on the surface charge density,and that the photocurrent equals to the product of the charge transfer rate constant and surface charge *** reaction is first-order in terms of surface charge *** an unconventional rate law contrasts with the reports in *** charge density-dependent rate constant results from the Fermi level pinning(i.e.,Galvani potential is the main driving force for the reaction)due to accumulation of charge in the surface states and/or Frumkin behavior(i.e.,chemical potential is the main driving force).This study,therefore,may be helpful for further investigation on the mechanism of hydrogen evolution over a CuO photocathode and for designing more efficient CuO-based photocatalysts.

关键词： CuO Photoelectrochemical water splitting Electrochemical impedance spectroscopy Rate law kinetics of photogenerated carriers

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