光电化学海水分解是直接利用太阳能和丰富的海水资源生产氢气的一种很有前景的途径。然而，海水中复杂的盐度成分给光电极带来了棘手的挑战。鉴于此，来自天津大学的巩金龙、王拓教授等人研究出了一种由不锈钢和二氧化钛作为硅光阳极的助催化剂和保护层的双层堆叠的制备方法。

文章要点：

1) 该研究证实，由不锈钢膜转化而来的含铬的NiFe（氧）氢氧化物作为保护性助催化剂，用于有效析氧和延缓海水中腐蚀性离子的吸附，而二氧化钛能够避免在不锈钢催化剂的溅射过程中对Si光阳极表面层的等离子体损伤，并且，通过实施这种方法，二氧化钛层有效地保护易受伤害的半导体光电极免受不锈钢涂层中苛刻的等离子体溅射条件的影响，防止表面损坏；

2) 此外，该研究表明，具有双层堆叠的Si光阳极抑制了氯化物的吸附，并实现了在含氯化物的碱性电解质中持续167 h的稳定性，同时，这种光阳极在碱性天然海水中也表现出超过50 h的稳定性能，其中所施加的偏置光子对电流的效率为2.62%。

参考资料：

Zhao, S., Liu, B., Li, K. et al. A silicon photoanode protected with TiO2/stainless steel bilayer stack for solar seawater splitting. Nat. Commun. (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-47389-z

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47389-z