光电化学驱动的“自净化”法，助力TiO2光电极氧空位梯度分布( 二 ) 喜欢就关注我们吧

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图2R-和ΔVO-TiO2纳米线的化学计量分析。
a)顶部:包含VO的TiO2-x[110]的投影原子结构和模拟图像。底部:可视化的TiO2-x[110]原子结构的侧视图。钛:浅蓝色，氧:红色， VO:透明圆圈。 b)R-TiO2和ΔVO-TiO2纳米线的HAADF-STEM图。放大图像显示了表面和核心区域的原子结构。 c、d)顶部:图(b)中所示的R-和ΔVO-TiO2区域的CroppedHAADF-STEM图。中部:相应的模拟结果，其与氧化学计量学引起的实验结果强度相似。底部:实验和模拟的R-TiO2和ΔVO-TiO2的强度分布。

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图3ΔVO-TiO2表面的EELS分析。
a)ΔVO-TiO2表面的STEM图。 Y的位置在纳米尺度上被索引。 b)ΔVO-TiO2中Ti-L2,3边(350-570eV)和O-K边(525-550eV)的EEL光谱。浅蓝色箭头穿过两条边的不同位置。 c)位置#1-3的带隙，如图(b)所示。 VEEL光谱是通过减去ZLP得到的。 d)Ti-L2,3边和O-K边每个位置的EEL光谱。

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图4R-和ΔVO-TiO2的光电化学表征。
a)ΔVO-TiO2和R-TiO2的电流密度(mAcm?2)的比较(虚线:ΔVO-TiO2和R-TiO2的暗电流) 。 b)ΔVO-TiO2和R-TiO2电荷传输效率(%)的比较。 c)ΔVO-TiO2和R-TiO2在1.23Vvs.RHE下12h的电流密度稳定性。 d)ΔVO-TiO2光阳极的法拉第效率。

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图5基于DFT计算的不同浓度的VO能带结构和带隙示意图。
a)TiO2-x的计算电子结构。价带和导带分别用蓝线和红线表示。 CBM和VBM用虚线表示。灰线代表中间间隙状态。 b)ΔVO-TiO2能带结构示意图。上面的线代表CBM ，下面的线代表VBM 。
总结与展望
【光电化学驱动的“自净化”法，助力TiO2光电极氧空位梯度分布】本文介绍了一种通过“自净化”方法从TiO2无序层中引入ΔVO的掺杂策略。基于模拟的STEM研究和EELS证实了原子结构和VO的存在。此外，作者利用TCSPC分析证明VO的引入改善了电荷分离。不同的光电化学表征在电流密度、电流稳定性和法拉第效率方面显示出先进的光催化性能， ΔVO的存在将电荷传输效率提高到95% 。作者认为在金属氧化物光阳极的主体区域中， VO的关键作用对于增强TiO2中的电荷分离至关重要。这种“自净化”法不用像传统通过各种元素掺杂来建立优化的VO ，为半导体的设计提供一个可靠的处理平台。