光催化分解水制氫技術(shù)是可以將太陽光能轉(zhuǎn)化為氫能的重要手段，這一種新能源技術(shù)發(fā)展前途。Fe2O3是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，它具有合適的禁帶寬度（~2.1 eV），可以吸收太陽光譜中大部分的可見光，并且其化學(xué)性能穩(wěn)定，來源廣泛，價格低廉，因此，它作為光電陽極材料被廣泛研究。但是，F(xiàn)e2O3也有一些缺點，例如，導(dǎo)電性能差，光生空穴傳輸距離短（2-4 nm）等，這些限制因素導(dǎo)致其光生載流子的利用率低，嚴(yán)重地阻礙了Fe2O3的應(yīng)用。

  天津大學(xué)化工學(xué)院的鞏金龍教授及其團隊，利用原子層沉積技術(shù)（Atomic Layer Deposition, ALD）巧妙地在FTO基底和Fe2O3納米棒陣列之間引入一層TiO2薄層，繼而利用高溫焙燒的方法激發(fā)TiO2夾層中的Ti元素對Fe2O3進行摻雜，提高了Fe2O3的導(dǎo)電性。zui后，繼續(xù)在Fe2O3納米棒上引入分枝結(jié)構(gòu)，增大其表面積，從而獲得了更高的光生載流子利用效率。（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201705772）

  文章通過引入一層TiO2夾層的簡單方法，不僅抑制了Fe2O3光電陽極在基底和Fe2O3之間的界面復(fù)合，而且增強了其體相的導(dǎo)電性，有效地提高了Fe2O3的光生載流子利用效率。在AM 1.5G模擬太陽光下，所制備的Fe2O3光電陽極，附加1.23 V（vs. RHE）偏壓，進行水氧化反應(yīng)的光電流可達2.5 mA cm-2，負(fù)載FeOOH作為助催化劑之后，其光電流進一步提升至3.1 mA cm-2。