MnO 담지 헤마타이트 광양극

수열합성법으로 제조된 α-Fe₂O₃ 나노로드 어레이 (직경 50–60 nm, 길이 350 nm) / FTO 기판 위에 ~10 nm MnO 나노입자 조촉매층 (2 µL 담지량, 최적 조건)을 결합한 PEC 광양극 — paper_065의 목표 소자 (see Gurudayal et al., Adv. Mater. Interfaces (2016)). NTU–SNU 공동연구.

성능 (AM 1.5G, 1 sun, 1 M NaOH)

• 2.06 mA cm⁻² @ 1.23 V vs RHE (순수 헤마타이트 1.21 mA cm⁻² 대비 +60% 향상) 및 4.17 mA cm⁻² @ 1.7 V vs RHE (see Gurudayal et al., Adv. Mater. Interfaces (2016), Fig. 2b).
• IPCE 적분 광전류 2.01 mA cm⁻² (MnO) vs 1.16 (순수 헤마타이트) 및 1.41 (CoPi) mA cm⁻² (see Gurudayal et al., Adv. Mater. Interfaces (2016), Fig. 2d).
• 평탄대 전위 ~0.3 V vs RHE, 밴드갭 2.08 eV — 조촉매 담지에 의해 불변.
• Mn:Fe = 1:8.5 (EDXS, 균일한 분포, Fig. S₆).
• 도너 밀도 3.59×10¹⁸ cm⁻³ (MnO) vs 1.18×10¹⁸ (순수 헤마타이트), 1.26×10¹⁸ (CoPi), Mott-Schottky 분석 (Fig. 3a); 저자들은 이를 실제 변화가 아닌 나노구조 모델링에 의한 인공적 결과로 귀인함 — 인용 시 이 주의사항을 반드시 유지할 것.

조촉매는 partially-oxidized-MnO-NC (paper_049와 동일한 합성법)이다. 헤마타이트 위에서의 전기촉매적 역할은 OER-cocatalyst-role-discrimination-IMPS에 의해 규명되었다. photocurrent-density-pec에 데이터를 제공한다.

관련 헤마타이트 성능 향상 경로: oxygen-vacancy-doped-hematite (내재적 산소 공공 도핑, paper_022) 및 hierarchical-iron-oxide-photoanode (전체 철산화물 호모정션, paper_033). hematite-photoanode 나노로드 기준 소자를 기반으로 제작됨.