德國亥姆霍茲柏林材料與能源中心Michael Lublow教授課題組日前首次設(shè)計合成了一種新型有機無機雜化的硅基光陽極（人工樹葉）用于光解水產(chǎn)氧。該光陽極最大的特點在于在二氧化硅基底上覆蓋著一層極薄（3~4納米）的透明、耐酸性和高導電性的碳鏈有機保護層，且該保護層是在二氧化硅基底上電泳沉積點狀分布的催化劑RuO2納米顆粒時引起的乙醇聚合反應(yīng)形成的。
得益于該保護層的耐酸性（穩(wěn)定性）和高導電性，基于該光陽極的光伏和光催化工作模式都獲得了優(yōu)異的性能，兩者的光電流依次達到了20 mA·cm-2和15mA·cm-2，進一步研究發(fā)現(xiàn)基于該光陽極的器件性能尤其穩(wěn)定，其在光伏模式下連續(xù)工作8小時和光催化模式下連續(xù)工作24小時情況下，均能保持穩(wěn)定的功率輸出。
得益于該保護層高穩(wěn)定性、高導電性，光催化解水效率大幅提高，該項研究創(chuàng)新性地引入有機保護層，首次構(gòu)造出了有機無機雜化的穩(wěn)定光陽極結(jié)構(gòu)，克服傳統(tǒng)光陽極光解水的不穩(wěn)定性問題，為光催化光陽極設(shè)計提供了新思路；同時，該保護層的制備方法具備良好的可擴展性，可沿用到其他半導體材料。（郭楷模編譯）
