Florent Boudoire, Dmitry Aldakov, Laurent Cagnon, Edith Bellet-Amalric, Vincent Artero, C. Tapia, Kevin Sivula, Solar fuels, hydrogen and catalysis (SolHyCat), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Micro et NanoMagnétisme (MNM), Institut Néel (NEEL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Micro et NanoMagnétisme (NEEL - MNM), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
International audience; H-2 is an environmentally-friendly fuel that would allow for a circular economy but its sustainable production, e.g. from solar energy and water, remains a challenge. A hybrid CuFexOy|TiO2-CoHEC (CoHEC = chloro([4,4 '-bipyridine]-2,6-dicarboxylic acid)bis(dimethylglyoximato)cobalt(iii)) photocathode for hydrogen evolution reaction (HER), with faradaic efficiencies of 54-88%, is described, the preparation of which uses only non-toxic and Earth-abundant elements, avoids etching treatments and limits the use of organic solvents. The semi-conducting CuFexOy light absorber is obtained by sol-gel synthesis followed by calcination at moderate temperature. Grafting the CoHEC cobaloxime catalyst at its surface results in H-2 evolution with an onset photocurrent potential of +860 mV; this process being stabilized by the presence of a thin layer of amorphous TiO2 deposited onto CuFexOy.