Pt Single Atoms on TiO2 Can Catalyze Water Oxidation in Photoelectrochemical Experiments
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15640%2F24%3A73626022" target="_blank" >RIV/61989592:15640/24:73626022 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/61989100:27640/24:10255046
Výsledek na webu
<a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03319" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03319</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/jacs.4c03319" target="_blank" >10.1021/jacs.4c03319</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Pt Single Atoms on TiO2 Can Catalyze Water Oxidation in Photoelectrochemical Experiments
Popis výsledku v původním jazyce
Photoelectrochemical water splitting on n-type semiconductors is highly dependent on catalysis of the rate-determining reaction of O-2 evolution. Conventionally, in electrochemistry and photoelectrochemistry O-2 evolution is catalyzed by metal oxide catalysts like IrO2 and RuO2, whereas noble metals such as Pt are considered unsuitable for this purpose. However, our study finds that Pt, in its single-atom form, exhibits exceptional cocatalytic properties for photoelectrochemical water oxidation on a TiO2 photoanode, in contrast to Pt in a nanoparticle form. The decoration of Pt single atoms onto TiO2 yields a remarkable current density of 5.89 mA cm(-2) at 1.23 V-RHE, surpassing bare TiO2 (or Pt nanoparticle decorated TiO2) by 2.52 times. Notably, this enhancement remains consistent over a wide pH range. By accompanying theoretical work, we assign this significant enhancement to an improved charge transfer and separation efficiency along with accelerated kinetics in the oxygen evolution reaction facilitated by the presence of Pt single atoms on the TiO2 surface.
Název v anglickém jazyce
Pt Single Atoms on TiO2 Can Catalyze Water Oxidation in Photoelectrochemical Experiments
Popis výsledku anglicky
Photoelectrochemical water splitting on n-type semiconductors is highly dependent on catalysis of the rate-determining reaction of O-2 evolution. Conventionally, in electrochemistry and photoelectrochemistry O-2 evolution is catalyzed by metal oxide catalysts like IrO2 and RuO2, whereas noble metals such as Pt are considered unsuitable for this purpose. However, our study finds that Pt, in its single-atom form, exhibits exceptional cocatalytic properties for photoelectrochemical water oxidation on a TiO2 photoanode, in contrast to Pt in a nanoparticle form. The decoration of Pt single atoms onto TiO2 yields a remarkable current density of 5.89 mA cm(-2) at 1.23 V-RHE, surpassing bare TiO2 (or Pt nanoparticle decorated TiO2) by 2.52 times. Notably, this enhancement remains consistent over a wide pH range. By accompanying theoretical work, we assign this significant enhancement to an improved charge transfer and separation efficiency along with accelerated kinetics in the oxygen evolution reaction facilitated by the presence of Pt single atoms on the TiO2 surface.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
ISSN
0002-7863
e-ISSN
1520-5126
Svazek periodika
146
Číslo periodika v rámci svazku
24
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
6
Strana od-do
"16363 "- 16368
Kód UT WoS článku
001242751100001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85195790402