AEM：界面工程辅助能级调制提高BiVO4光电化学水氧化性能
学术
2024-11-15 19:42
上海
BiVO4由于空穴传输能力差、表面缺陷密度高、水氧化反应动力学缓慢，在光电化学（PEC）水氧化中的广泛应用面临着重大挑战。采用界面工程来协助能级调制是应对这些挑战的有效策略。在此，陕西师范大学闫俊青、大连化物所刘生忠将CuCrO2空穴传输层（HTL）耦合并进一步原位生长NiCo-MOF，以制备NiCo-MOF-CuCrO2-BiVO4复合光阳极。要点1. 这种新型复合光阳极不但在1.23 V下实现了5.75 mA cm−2的光电流密度，而且保持了超过24小时的稳定运行。全面的物理化学表征和密度泛函理论计算证实，CuCrO2 HTL和BiVO4光阳极之间形成的p–n异质结产生内置电场增强了空穴传输能力。要点2. 此外，螯合在光阳极表面的NiCo-MOF不仅钝化了表面缺陷状态，还加速了水氧化反应的动力学。在双重改性的协同作用下，BiVO4光阳极的PEC水氧化性能显著提高。Kaige Tian et.al Interfacial Engineering-Assisted Energy Level Modulation Enhances the Photoelectrochemical Water Oxidation Performance of Bismuth Vanadate Photoanodes Adv. Energy Mater. 2024DOI: 10.1002/aenm.202404477https://doi.org/10.1002/aenm.202404477
