用于染料敏化光电极合成电池中水氧化的自组装发色团/催化剂双层结构

摘要： 本文描述了一种在染料敏化光电解池（DSPEC）中制备水分解用水氧化光阳极的新方法。该方法基于在介孔SnO2/TiO2核壳电极（FTO|SnO2/TiO2|-C-Cat）上通过自组装双层（SAB）构建的生色团（C）-催化剂（Cat）组装体。该组装体的关键特征是利用生色团与催化剂组分的长烷基取代基之间的非共价相互作用实现原位"合成"。该光阳极可进行超过3小时的光电化学水氧化反应，产氧法拉第效率约达86%。在pH 7条件下经1倍太阳光照射时，光阳极达到约2.2 mA/cm2的光电流密度，在450 nm波长处入射光子-电流转换效率（IPCE）为29%。即使注入产率仅约42%，扣除核壳界面损耗后，该电池效率仍高达67%。