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Single-crystal TiO2/SrTiO3 core–shell heterostructured nanowire arrays for enhanced photoelectrochemical performance

引用

Rare Metals 2019年第5期38卷 369-378页

作者： Ying Chen Shi Li Ruo-Yu Zhao Wei Li Zhao-Hui Ren Gao-Rong Han State Key Laboratory of Silicon Materials School of Materials Science and Engineering Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Application Zhejiang University

Vertically aligned TiO2/SrTiO3 core–shell heterostructured nanowire arrays with different shell thicknesses(5–40 nm)were fabricated on fluorine-doped tin oxide substrate via a hydrothermal *** characterization demonstrated that the TiO2 nanowires were uniformly coated by the singlecrystal SrTiO3 shell,where continuous and large-area interface could be clearly *** this means,significantly enhanced photoelectrochemical water splitting properties(0.78 mA·cm^-2 at 1.23 V ***)were successfully realized in well-designed sample(with a shell thickness of 5–10 nm)compared with those of pristine TiO2(0.38 mA·cm^-2 at 1.23 V ***).The improvement of photoelectrochemical properties was attributed to the improved charge injection and charge separation,which are calculated by the results of water oxidation and sulfite oxidation *** on these results,a mechanism was proposed that SrTiO3 shell acted as an electron–hole separation layer to improve the photocurrent *** the other hand,the sample with an over-thick SrTiO3 shell(20–40 nm)exhibited slightly reduced photoelectrochemical properties(0.66 mA·cm^-2),which could be explained by the increase of the recombination rate in thethicker SrTiO3 *** work provided a facile strategy to improve and modulate the photoelectrochemical performance of heterostructured photoanodes.

关键词： TiO2/SrTiO3 heterostructured nanowire arrays Photoelectrochemical water splitting Shell thickness Band alignment

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