AFMマテリアルズジャーナルクラブ

元のsituとその中の触媒研究のためのAFM

ジンジン・ジアン、荘クン・ホアン、成翔、ラケシュ・ポダール、ハンス・ヨアヒム・レワレンツ、キンバリー・M・パパダントナキス、ネイサン・S・ルイス、ブルース・S・ブルンシュヴィヒ公

ケムサスケム, 2017, 10, 4657

半導体光吸収剤の表面に堆積した金属ナノ粒子は、水素の進化などの太陽駆動型燃料形成反応の触媒として広く用いられている。著者らは、一連のAFM技術を用いて、無電解金属堆積物を用いて調製されたPt/p-Siフォトカソードの界面特性を調べ、いくつかの興味深い知見を有する。

導電性AFMは、界面酸化物の存在により、Pt/Si界面の大部分が高い抵抗性を有することを明らかにしている。空気中の局部電流電圧スペクトルは、光電触媒のための不均一な障壁高さのPt/p-Siオーミック接触の従来の仮定が有効でない可能性があることを示す、Pt/ p-Siインターフェイスでの整流挙動を示しています。

さらに、堆積した粒子は、空気中のサンプル表面に機械的によく取り付けられたが、液体には付着しなかった。低力での液体中の伝導性と局所電気化学的活性を測定するために、著者らは、抵抗界面が無電解法から調製された光電極の低性能のための主要なレート制限ステップであることを発見した。この研究は、AFMベースの地形、電気、機械、電気化学的測定が、電気化学反応中の空気中およびその場での両方で、太陽燃料研究を進めることができる方法の素晴らしい例です。