Engineering diamond-based photocathodes for visible light-driven hydrogen generation
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Le résumé fourni par la source
Diamond-based materials feature manifold attractive properties for different electrochemical applications, thanks to its chemical inertness and large operational bias window. Nevertheless, the blindness to Visible (Vis) light typically hinders their application in photo-electrochemistry using a sustainable source like solar radiation. In the present work, we propose an original all‑carbon solution for the development of efficient photocathodes for hydrogen evolution with the functional integration of Vis light harvesting, charge transport, and interfacial processes in a single platform. The electrode is based on the implementation of surface nanostructuring by ultra-short pulsed laser on free-standing polycrystalline chemical vapor deposition (CVD) diamond plates. In particular, the photocathode is made up of micro-distributed graphitic paths in the inner material regions to reduce the series resistance and of a nitrogen-incorporated ultra-nanocrystalline layer as active element for the catalytic process. In photoactivated hydrogen evolution under Vis irradiation, the engineered cathode subjected to hydrogen plasma treatment yields a photocurrent of −0.14 mA/cm 2 at 0 V vs. the reversible hydrogen electrode (RHE) and a Tafel slope of −273 mV/dec. The present outcomes, related to the formation of defect-related surface states, open the door to the application of the proposed diamond-based structures in sustainable energy generation.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Engineering diamond-based photocathodes for visible light-driven hydrogen generation
- Date Crossref
- 01/08/2026
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Institute of Structure of Matter pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Condensed Matter Chemistry and Technologies for Energy pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Padua pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Sapienza University of Rome pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Rome Tor Vergata pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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DiaTHEMA Lab Sez. Montelibretti pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Padova University Department of Chemical Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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CNR-IMM pays non établi dans la noticeInstitution
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Dipartimento di Scienze di Base e Applicate per l'Ingegneria pays non établi dans la noticeInstitution
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Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche pays non établi dans la noticeInstitution
Institute of Structure of Matter, Institute of Condensed Matter Chemistry and Technologies for Energy et University of Padua, avec 8 autres affiliations.
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