PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Materials Science in Semiconductor Processing· 2026Q1

Geliştirilmiş fotoelektrokimyasal performans için TiO2 nanorod dizileri üzerinde indirgenmiş grafen oksidin biriktirme döngülerinin ayarlanması

Tuning the deposition cycles of reduced graphene oxide on TiO2 nanorod arrays for enhanced photoelectrochemical performance

Thi Kim Lien Duong, Wai Kian Tan, Rajesh Kumar, Zainovia Lockman ve diğerleri

Kısa özet

5 biriktirme döngüsü indirgenmiş grafen oksit (rGO) içeren rGO/TNR-5 heteroyapısı, saf TNR'ye kıyasla %3,55'lik bir fotokurrent yoğunluğu artışı (0,71 mA cm−2) ve %55,5'lik bir yük transfer direnci azalması sağlamıştır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • rGO/TNR-5 heteroyapısı, saf TNR'ye kıyasla %3,55 oranında artırılmış fotokurrent yoğunluğu (0,71 mA cm−2) elde etmiştir.
  • Optimal rGO entegrasyonu, yük transfer direncinde %55,5'lik bir azalmaya (13.378'den 5950 Ω'a) yol açmıştır.
  • Geliştirilmiş performans, artan görünür ışık emilimi, daralmış bant aralığı ve TiO2–rGO arayüzündeki güçlendirilmiş elektronik kuplaj ile ilişkilidir.
  • Optimum hale getirilmiş heteroyapı, 3600 s boyunca fotokurrent yoğunluğunun %98,3'ünü koruyarak iyi bir operasyonel kararlılık sergilemiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

This study reports the systematic design of two-dimensional reduced graphene oxide (rGO) integrated with one-dimensional TiO 2 nanorod arrays (TNR) on fluorine-doped tin oxide substrates. The architecture was engineered through controlled layer-by-layer deposition across varying spin-coating cycles (2, 5, 10, and 15) to enhance photoelectrochemical (PEC) performance. The rGO nanosheets were synthesized via the exfoliation and reduction of graphite oxide, while TNR were grown via a hydrothermal method. The progressive incorporation of rGO nanosheets into the TNR framework was comprehensively examined through morphological, crystallographic, optical, and surface-chemical analyses. The resulting rGO/TNR heterostructures exhibited significantly enhanced visible-light absorption and pronounced bandgap narrowing, attributable to the conductive carbon network and strengthened electronic coupling at the TiO 2 –rGO interface. Among the series of synthesized heterostructures, the rGO/TNR-5 architecture delivered the most substantial enhancement in PEC activity, achieving a 3.55-fold increase in photocurrent density (0.71 mA cm −2 ), a 4.33-fold improvement in applied-bias photon-to-current efficiency (0.143% at 0.92 V vs. reversible hydrogen electrode), and a 2.7-fold rise in incident photon-to-current efficiency at 365 nm relative to pristine TNR. Electrochemical impedance spectroscopy revealed a substantial decrease in charge-transfer resistance from 13,378 to 5950 Ω (≈55.5% reduction), demonstrating enhanced interfacial carrier transport. The optimized heterostructure also exhibited excellent operational stability, retaining 98.3% of its photocurrent density over 3600 s. These findings highlight the synergistic role of rGO nanosheets in regulating charge separation and transport within TiO 2 -based architectures. The findings also demonstrate that tuning the number of rGO deposition cycles offers a simple approach to enhance the charge transfer and PEC response of TiO 2 nanorod photoanodes.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Materials Science in Semiconductor Processing, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy