郑州大学易莎莎/清华大学朱永法AFM：梯度Zn²⁺掺杂诱导的局域n-p同质结助力PEC水氧化

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第一作者：王海潮，李华敏 通讯作者：易莎莎，朱永法 通讯单位：郑州大学，清华大学 论文DOI：10.1002/adfm.202406545 全文速览 在赤铁矿（Fe 2 O 3 ）光阳极中构建内建电场（IEF）以促进电荷转移和分离，从而实现高效的水氧化性能仍然是一个重大的挑战。与传统通过引入另一种半导体材料进行异质结设计以产生IEF的方法不同，本文提出了一种新颖的策略，即利用梯度Zn 2+ 掺杂策略在Fe 2 O 3 光阳极表面构建局域n-p同质结（记为Zn:Fe 2 O 3 光阳极）。通过这种方法，可以将Fe 2 O 3 的本征n型半导体特性局部转变为p型，并诱导产生具有强IEF的n-p同质结，从而实现更高效的电荷分离和转移。此外，梯度Zn 2+ 掺杂伴随着氧空位的产生，进一步提高了电荷转移效率并加速了水氧化动力学。在模拟太阳光下，目标Zn:Fe 2 O 3 光阳极在1.23 V vs . RHE电压下的光电流密度约为F ………………………………