ஒளி மின்னாற்பகுப்பு மேற்பரப்பு மின்னூட்ட அடர்த்தி மற்றும் எதிர்வினை மின்னோட்டத்திற்கு இடையே உள்ள நேரியல் விதி

ஒளிமின்னணு வேதியியலில் வினையூக்க வினையில் மேற்பரப்பு மின்னூட்டங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இருப்பினும், மின்முனை/எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தில் உள்ள மின்னூட்ட பரிமாற்ற தளங்கள் மற்றும் வினையூக்கி தளங்களின் இடஞ்சார்ந்த பன்முகத்தன்மை மேற்பரப்பு எதிர்வினை செயல்முறையை மறைக்கிறது.

சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமியின் (CAS) டேலியன் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிக்கல் பிசிக்ஸ் (DICP) இன் பேராசிரியர் லி கேன் மற்றும் பேராசிரியர் ஃபேன் ஃபெங்டாவோ தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு மற்றும் அவர்களது கூட்டுப்பணியாளர்கள் மேற்பரப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி மற்றும் எதிர்வினை மின்னோட்டத்திற்கு இடையே உள்ள நேரியல் விதியை வெளிப்படுத்தினர்.

இந்த ஆய்வு நவம்பர் 2 அன்று இயற்பியல் வேதியியல் கடிதங்கள் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.

ஹைட்ரஜன் பரிணாம வினையின் (HER- Hydrogen Evolution Reaction) உள்ளூர் வினையூக்க மின்னோட்டத்திற்கும், p-Si ஒளிமின்னழுத்தத்தில் உள்ள Pt/Ti அணிவரிசையில் ஓபராண்டோ ஸ்பேஷியல் தீர்க்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி மேற்பரப்பு மின்னழுத்த அடர்த்திக்கும் இடையிலான உறவை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கணக்கிட்டனர்.

Pt/Ti தனிமங்களின் சார்பு திறன் மற்றும் இடைவெளிகளை ஒரே நேரத்தில் சரிசெய்வதன் மூலம் வினைத்திறன் தளங்களில் மின்னூட்ட அடர்த்தியால் உள்ளூர் HER மின்னோட்டத்தை நேரியல் முறையில் கட்டுப்படுத்த முடியும் என்று அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.

“பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தம் செயல்படுத்தும் கட்டுறா ஆற்றலை மாற்றும் ஒளி மின்னாற்பகுப்பு செயல்முறையிலிருந்து வேறுபட்டது, ஒளிமின்னழுத்தத்தில் பயன்படுத்தப்படும் திறனின் தனித்தன்மை ஒளிச்சேர்க்கை சிறுபான்மை மின்னோட்ட அடர்த்தியை தீர்மானிக்க கண்டறியப்பட்டது. மேலும் எதிர்வினை மின்னோட்டத்தை தீர்மானிக்கிறது” என்று பேராசிரியர் ஃபேன் கூறினார்.

References:

• Orimolade, B. O., & Arotiba, O. A. (2020). Towards visible light driven photoelectrocatalysis for water treatment: Application of a FTO/BiVO 4/Ag 2 S heterojunction anode for the removal of emerging pharmaceutical pollutants. Scientific reports, 10(1), 1-13.
• Amaterz, E., Bouddouch, A., Tara, A., Taoufyq, A., Anfar, Z., Bakiz, B., & Jbara, O. (2020). Barium hydrogen phosphate electrodes for high electrocatalytic and photoelectrocatalytic degradation of rhodamine B in neutral medium: optimization by response surface methodology. Electrocatalysis, 11(6), 642-654.
• Daghrir, R., Drogui, P., & Robert, D. (2012). Photoelectrocatalytic technologies for environmental applications. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 238, 41-52.
• Cui, C., Heggen, M., Zabka, W. D., Cui, W., Osterwalder, J., Probst, B., & Alberto, R. (2017). Atomically dispersed hybrid nickel-iridium sites for photoelectrocatalysis. Nature communications, 8(1), 1-7.