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효율적인 전하 전달 및 광 차단 장치는 Ti 기반 광전극 광전기화학(PEC) 물 분해 분야에서 중요한 전제 조건입니다. 본 연구에서는 PEC 물 분해를 위한 삼원 탄소 양자점/CQDs/Bi2S3 양자점/Nb 도핑된 TiO2 나노튜브 배열(CQDs/Bi2S3/TiNbO) 복합 광전극을 성공적으로 합성하였습니다. CQDs/Bi2S3/TiNbO 복합 광전극은 가역 수소 전극 대비 1.23 V에서 8.80 mA cm–2의 상당히 높은 광전류 밀도를 나타내며, 이는 TiO2의 0.44 mA cm–2보다 20.00배 우수한 결과였습니다. 또한, CQDs/Bi2S3/TiNbO 복합 광전극은 5시간의 안정성 측정 후 초기 전류의 92.54%를 유지하여 뛰어난 안정성을 입증하였습니다. Nb 도핑은 전기 전도성을 증가시켜 고체-액체 인터페이스에서의 전하 전달을 촉진했습니다. TiNbO에 적당량의 Bi2S3 양자점(QDs)와 CQDs가 침착되어 전해질-광전극 상호작용을 위한 풍부한 활성 부위를 제공했습니다. 동시에 Bi2S3 QDs와 CQDs는 광 차단 장치로서 상호 협력하여 396에서 530 nm까지의 광 흡수 범위를 넓혀 복합 광전극 내에서의 캐리어 생성을 증가시켰습니다. 순수한 TiO에 비해 CQDs/Bi2S3/TiNbO 광전극은 계면 반응을 촉진하는 데 우수한 능력을 가졌습니다. 이 연구는 효율적인 전하 전달 및 광 차단 장치를 갖춘 고성능 Ti 기반 광전극 개발을 위한 전략을 제공할 수 있습니다.
Pan et al. (Mon,)은 이 질문을 연구하였습니다.