Self-Assembled BiFeO3-ε-Fe2O3 Vertical Heteroepitaxy for Visible Light Photoelectrochemistry

Advanced Energy Materials

Volumn 6, Issue 18, 2016, Pages

  Quynh, Le Thi ^a   Van, Chien Nguyen ^a   Bitla, Yugandhar ^a   Chen, Jhih Wei ^b   Do, Thi Hien ^c   Tzeng, Wen Yen ^a   Liao, Sheng Chieh ^d   Tsai, Kai An ^a   Chen, Yi Chun ^b   Wu, Chun Lin ^b   Lai, Chih Huang ^d   Luo, Chih Wei ^a   Hsu, Yung Jung ^a   Chu, Ying Hao ^a,c  

^a NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^b NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^c INSTITUTE OF PHYSICS   (Taiwan)

^d NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

BiFeO3; charge separation; photoelectrochemical water splitting; self assembled heterostructures; Fe2O3

Indexed keywords

ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY; ELECTROCHEMISTRY; EPITAXIAL GROWTH; HEMATITE; HETEROJUNCTIONS; LIGHT; PHASE SEPARATION; PHOTOELECTROCHEMICAL CELLS;

BIFEO3; CHARGE SEPARATIONS; PHOTO-ELECTROCHEMISTRY; PHOTOELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; PHOTOELECTROCHEMICAL WATER SPLITTING; STRUCTURAL CHARACTERIZATION; VERTICAL HETEROSTRUCTURE; VISIBLE-LIGHT PHOTOCATALYSTS;

BISMUTH COMPOUNDS;

EID: 84978805777     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201600686     Document Type: Article

References (45)

1. A. Fujishima, K. Honda, Nature 1972, 238, 37.
2. W. Yang, Y. Yu, M. B Starr, X. Yin, Z. Li, A. Kvit, S. Wang, P. Zhao, X. Wang, Nano Lett. 2015, 15, 7574.
3. W. Ji, K. Yao, Y. F. Lim, Y. C. Liang, A. Suwardi, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 062901.
4. D. Cao, Z. Wang, Nasori, L. Wen, Y. Mi, Y. Lei, Angew. Chem. 2014, 126, 11207.
5. G. Zhang, H. Wu, G. Li, Q. Huang, C. Yang, F. Huang, F. Laio, J. Lin, Sci. Rep. 2013, 3, 1265.
6. I. Grinberg, D. V. West, M. Torres, G. Gou, D. M. Stein, L. Wu, G. Chen, E. M. Gallo, A. R. Akbashev, P. K. Davies, J. E. Spanier, A. M. Rappe, Nature 2013, 503, 509.
7. R. Nechache, C. Harnagea, S. Li, L. Cardenas, W. Huang, J. Chakrabartty, F. Rosei, Nat. Photonics 2014, 9, 61.
8. S. Li, B. AlOtaibi, W. Huang, Z. Mi, N. Serpone, R. Nechache, F. Rosei, Small 2015, 11, 4018.
9. T. Zhao, A. Scholl, F. Zavaliche, K. Lee, M. Barry, A. Doran, M. P. Cruz, Y. H. Chu, C. Ederer, N. A. Spaldin, R. R. Das, D. M. Kim, S. H. Baek, C. B. Eom, R. Ramesh, Nat. Mater. 2006, 5, 823.
10. W. Ji, K. Yao, Y. C. Liang, Adv. Mater. 2010, 15, 1763.
11. F. Gao, X. Chen, K. Yin, S. Dong, Z. Ren, F. Yuan, T. Yu, Z. Zou, J. M. Liu, Adv. Mater. 2007, 19, 2889.
12. S. Li, J. Zhang, M. G. Kibria, Z. Mi, M. Chaker, D. Ma, R. Nechache, F. Rosei, Chem. Commun. 2013, 49, 5856.
13. Y. Ling, G. Wang, D. A. Wheeler, J. Z. Zhang, Y. Li, Nano Lett. 2011, 11, 2119.
14. H. Dotan, O. Kfir, E. Sharlin, O. Blank, M. Gross, I. Dumchin, G. Ankonina, A. Rothschild, Nat. Mater. 2012, 12, 158.
15. G. Wang, Y. Ling, D. A. Wheeler, K. E. N. George, K. Horsley, C. Heske, J. Z. Zhang, Y. Li, Nano Lett. 2011, 11, 3503.
16. D. A. Wheeler, G. Wang, Y. Ling, Y. Li, J. Z. Zhang, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 6682.
17. M. S. Pr'evot, K. Sivula, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 17879.
18. K. Sivula, R. Zboril, F. L. Formal, R. Robert, A. Weidenkaff, J. Tucek, J. Frydrych, M. Gratzel, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7436.
19. L. Jing, W. Zhou, G. Tian, H. Fu, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 9509.
20. S. Linic, P. Christopher, D. B. Ingram, Nat. Mater. 2011, 10, 911.
21. J. Luo, P. A. Maggard, Adv. Mater. 2006, 18, 514.
22. Z. Zhang, J. T. Yates, Chem. Rev. 2012, 112, 5520.
23. L. Li, P. A. Salvador, G. S. Rohrer, Nanoscale 2014, 6, 24.
24. C. A. F. Vaz, J. Hoffman, C. H. Ahn, R. Ramesh, Adv. Mater. 2010, 22, 2900.
25. J. L. Macmanus-Driscoll, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2035.
26. F. Zavaliche, H. Zheng, L. Mohaddes-Ardabili, S. Y. Yang, Q. Zhan, P. Shafer, E. Reilly, R. Chopdekar, Y. Jia, P. Wright, D. G. Schlom, Y. Suzuki, R. Ramesh, Nano Lett. 2005, 5, 1793.
27. H. Zheng, J. Wang, S. E. Lofland, Z. Ma, L. Mohaddes-Ardabili, T. Zhao, L. Salamanca-Riba, S. R. Shinde, S. B. Ogale, F. Bai, D. Viehland, Y. Jia, D. G. Schlom, M. Wuttig, A. Roytburd, R. Ramesh, Science 2004, 303, 661.
28. W. S. Chang, H. J. Liu, V. T. Tra, J. W. Chen, T. C. Wei, W. Y. Tzeng, Y. Zhu, H. H. Kuo, Y. H. Hsieh, J. C. Lin, Q. Zhan, C. W. Luo, J. Y. Lin, J. H. He, C. L. Wu, Y. H. Chu, ACS Nano 2014, 8, 6242.
29. A. Chen, Z. Bi, C. F. Tsai, J. Lee, Q. Su, X. Zhang, Q. Jia, J. L. MacManus-Driscoll, H. Wang, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2423.
30. H. J. Liu, V. T. Tra, Y. J. Chen, R. Huang, C. G. Duan, Y. H. Hsieh, H. J. Lin, J. Y. Lin, C. Te Chen, Y. Ikuhara, Y. H. Chu, Adv. Mater. 2013, 25, 4753.
31. G. Carraro, C. MacCato, A. Gasparotto, T. Montini, S. Turner, O. I. Lebedev, V. Gombac, G. Adami, G. Van Tendeloo, D. Barreca, P. Fornasiero, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 372.
32. M. Gich, I. Fina, A. Morelli, F. Sánchez, M. Alexe, J. Gàzquez, J. Fontcuberta, A. Roig, Adv. Mater. 2014, 3, 4645.
33. M. Gich, J. Gazquez, A. Roig, A. Crespi, J. Fontcuberta, J. C. Idrobo, S. J. Pennycook, M. Varela, V. Skumryev, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 112508.
34. H. Zheng, F. Straub, Q. Zhan, P. L. Yang, W. K. Hsieh, F. Zavaliche, Y. H. Chu, U. Dahmen, R. Ramesh, Adv. Mater. 2006, 18, 2747.
35. S. J. Clark, J. Robertson, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 132903.
36. X. Yong, M. A. A. Schoonen, Am. Mineral. 2000, 85, 543.
37. L. Y. Chen, J. C. Yang, C. W. Luo, C. W. Laing, K. H. Wu, J. Y. Lin, T. M. Uen, J. Y. Juang, Y. H. Chu, T. Kobayashi, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 041902.
38. X. S. Xu, T. V. Brinzari, S. Lee, Y. H. Chu, L. W. Martin, A. Kumar, S. McGill, R. C. Rai, R. Ramesh, T. V. Gopalan, S. W. Cheong, J. L. Musfeldt, Phys. Rev. B 2009, 79, 134425.
39. C. Xia, Y. Jia, M. Tao, Q. Zhang, Phys. Lett. A 2013, 377, 1943.
40. M. Barroso, S. R. Pendlebury, A. J. Cowan, J. R. Dirrant, Chem. Sci. 2013, 4, 2724.
41. D. Barreca, G. Carraro, A. Gasparotto, C. Maccato, M. E. A. Warwick, K. Kainisto, C. Sada, S. Turner, Y. Gönüllü, T. P. Ruoko, L. Borgese, E. Bontempi, G. V. Tendeloo, H. Lemmetyinen, S. Mathur, Adv. Mater. Interfaces 2015, 2, 1500313.
42. M. Rioult, D. Stanescu, A. Barbier, H. Magnan, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 3007.
43. B. M. Klahr, A. B. F. Martinson, T. W. Hamann, Langmuir 2011, 27, 461.
44. H. H. Kuo, L. Chen, Y. Ji, H. J. Liu, L. Q. Chen, Y. H. Chu, Nano Lett. 2014, 14, 3314.
45. J. L. Guo, Y. D. Chiou, W. I. Liang, H. J. Liu, Y. J. Chen, W. C. Kuo, C. Y. Tsai, K. A. Tsai, H. H. Kuo, W. F. Hsieh, J. Y. Juang, Y. J. Hsu, H. J. Lin, C. T. Chen, X. P. Liao, B. Shi, Y. H. Chu, Adv. Mater. 2013, 25, 2040.