《表3 α-Fe2O3纳米结构及其特征、合成方法、性能总结[56]Table 3 Summary ofα-Fe2O3nanostructures and their characteristics,

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《稳定高效α-Fe_2O_3光电化学水分解——合理的材料设计和载流子动力学》

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α-Fe2O3光阳极的空穴扩散长度仅2~4nm，将α-Fe2O3进行纳米化是有效利用空穴的重要途径之一。α-Fe2O3纳米化可以缩短空穴迁移到电极/电解液界面的距离，增大电极/电解液的接触面积[42，50-51]。同时，还可以通过增强光散射或反射增加光穿透路径，以达到较好的光吸收，实现光吸收和空穴扩散的平衡。如图12所示，研究者已成功合成多种多样从低维度到高维度的纳米结构的α-Fe2O3光阳极。纳米颗粒、枝状、介孔的α-Fe2O3薄膜通常会在颗粒边界产生电荷复合和电荷输运差的问题[52]。一维纳米结构（如纳米线、纳米管、纳米棒等）则拥有高的长宽比和大的表面积，可以减少电荷跳跃传输，从而提高载流子收集效率，并减少电荷复合[53]。此外，一维纳米结构具有较小的直径，可以缩短空穴扩散到电极/电解液界面的距离。三维花椰菜状的纳米结构也是一种较好的纳米结构，可以很好地吸收太阳光，并保持良好的电子传输，其量子效率可以达到42%（370nm，1.23VRHE）[51]。FTO集流体纳米化也是一种很好的α-Fe2O3电极纳米化的方式。三维纳米光子结构提供了优异的光捕获能力，可确保α-Fe2O3薄膜足够的光吸收以及较短的载流子传输距离[54-55]。相关α-Fe2O3纳米结构的特征、合成方法和PEC性能总结见表3[27，54，57-63]。