外延 LaFeO$_{3}$ 薄膜厚度依赖的 OER 电催化性能

过渡金属氧化物长期以来因通过氧析出与氧还原反应进行水电解催化而备受关注。铁氧化物如 LaFeO$_{3}$ 尤其有前景，原因在于由 Fe$^{3+}$ 阳离子构成的价带与导带具有有利的能量对齐，且此类材料具有可见光带隙。本工作中，我们通过在 Nb 掺杂的 SrTiO$_{3}$ 上生长不同厚度的外延薄膜，考察了本征半导体 LaFeO$_{3}$ 中能带对齐对电催化氧析出反应（OER）的作用。利用循环伏安法与电化学阻抗谱，我们发现电催化 OER 效率具有强烈的厚度依赖性。基于界面能带对齐可理解这些测量，这由分层分辨电子能量损失谱与电化学 Mott-Schottky 测量所证实。我们的结果证明了能带工程对于可再生能源薄膜电催化剂理性设计的重要性。