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저자정보
Park Jongseong (서울대학교) 이선용 (서울대학교) Lee Tae Hyung (서울대학교) Kim Changyeon (서울대학교) 전상언 (서울대학교) 백지현 (서울대학교) Kim Jae Young (서울대학교) Lee‬ Mi Gyoung (University of Toronto) 안상현 (중앙대학교) 장호원 (서울대학교)
저널정보
나노기술연구협의회 Nano Convergence Nano Convergence Vol.9 No.33
발행연도
2022.7
수록면
1 - 14 (14page)
DOI
10.1186/s40580-022-00323-9

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Dedications to achieve the highly efficient metal oxide semiconductor for the photoelectrochemical water splitting system have been persisted to utilize the ­TiO 2 as the promising photoanode material. Herein, we report notable progress for nanostructured ­TiO 2 photoanodes using facile sequential one-pot hydrothermal synthe- sis and annealing in hydrogen. A photocurrent density of 3.04 mA·cm −2 at 1.23 V vs. reversible hydrogen electrode was achieved in ­TiO 2 nanorod arrays annealed in hydrogen ambient, which is approximately 4.25 times higher than that of pristine ­TiO 2 annealed in ambient air. 79.2% of incident photon-to-current efficiency at 380 nm wavelength demonstrates the prominence of the material at the near-UV spectral range region and 100 h chronoamperometric test exhibits the stability of the photoanode. Detailed studies regarding crystallinity, bandgap, and elemental analysis provide the importance of the optimized annealing condition for the ­TiO 2 -based photoanodes. Water contact angle measurement displays the effect of hydrogen annealing on the hydrophilicity of the material. This study clearly demonstrates the marked improvement using the optimized hydrogen annealing, providing the promising methodologies for eco-friendly mass production of water splitting photoelectrodes.
#Photoelectrochemical #Water splitting #Nanostructures #Titanium dioxide #Hydrogen annealing

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