Abstrakt
Semiconductor|melanin interfaces have received increasingly more attention in the fields of photocatalysis and applied electrochemistry because of their facile synthesis, unique electrical properties, and strong capability toward photosensitization. In this work, we describe the electropolymerization of quinone-rich polydopamine (PDA) on the surface of hydrogenated TiO2 nanotubes with enhanced photoactivity in the visible spectrum. PDA is deposited uniformly on the nanotube walls, and the chemical structures of the resulting PDA layer strongly depend on the pH of the supporting electrolyte. The film thickness varies in the range of 2–8 nm depending on the number of electropolymerization cycles. Optical and electrochemical experiments coupled with density functional theory simulations revealed strong evidence of a semimetallic character of the junction with a broad distribution of midgap surface states induced by PDA. As a result of the nanotube modification, a 20-fold increase in the photocurrent response is observed. Quantum efficiency measurements show that the enhancement occurs mainly at wavelengths between 500 and 550 nm. Additionally, nonlinear electrochemical impedance spectroscopy experiments strongly suggest that, in the TiO2|PDA junction, PDA behaves as a set of redox mediators distributed at the surface rather than as a semiconducting polymer. This concept might be crucial for understanding the electronic properties of semiconductor|melanin junctions.
Cytowania
-
2
CrossRef
-
0
Web of Science
-
2
Scopus
Autorzy (6)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1021/acs.jpcc.2c08804
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
Journal of Physical Chemistry C
nr 127,
strony 12662 - 12677,
ISSN: 1932-7447 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2023
- Opis bibliograficzny:
- Olejnik A., Olbryś K., Karczewski J., Ryl J., Bogdanowicz R., Siuzdak K.: Band Gap Engineering toward Semimetallic Character of Quinone-Rich Polydopamine// Journal of Physical Chemistry C -Vol. 127,iss. 26 (2023), s.12662-12677
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1021/acs.jpcc.2c08804
- Źródła finansowania:
-
- Projekt Heterogeniczne diamentowe nanoarchitektury biosensoryczne: opto-elektrochemiczne interakcje z układami przeciwciał
- Działalność statutowa/subwencja
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
Powiązane datasety
- dane badawcze Electrochemical Impedance Spectroscopy data of PDA-modified TiO2 nanotubes
- dane badawcze XPS studies of PDA-modified TiO2 nanotubes
wyświetlono 81 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Laser-Induced Graphitization of Polydopamine on Titania Nanotubes
- A. Olejnik,
- K. Polaczek,
- M. Szkodo
- + 3 autorów
Enhanced capacitance of composite TiO2 nanotube / boron-doped diamond electrodes studied by impedance spectroscopy
- K. Siuzdak,
- M. Sawczak,
- R. Bogdanowicz
- + 1 autorów