畢迎普/呂功煊/丑凌軍Nat. Commun.: 簡單N摻雜,有效提高BiVO4光陽極的OER活性和穩定性 2023年10月17日 下午6:52 ? 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 23 光電化學(PEC)水分解被認為是將太陽光轉化為氫能的有前途的策略。為了實現其實際應用,設計和制造具有足夠光吸收、有效電荷分離和高表面反應性的半導體光陽極是必需的。 近日,中國科學院蘭州化學物理研究所畢迎普、呂功煊和丑凌軍等將非金屬氮原子摻入NiFeOx催化劑(N:NiFeOx)以合理調整電子結構,并利用N:NiFeOx修飾BiVO4光陽極(BiVO4/N:NiFeOx)以提高其析氧活性和穩定性。 實驗分析和理論計算表明,摻雜N后,NiFeOx催化劑中的O位點被N原子部分取代,由于N原子的電負性相對較低,這促進了Fe位點和Ni位點的電子富集。 此外,Ni位點會向BiVO4表面的V位點提供電子,這可以有效地抑制V5+溶解并提高PEC水氧化的穩定性。同時,Fe位點增強的空穴吸引能力顯著促進了催化劑的析氧活性。 實驗結果表明,BiVO4/N:NiFeOx光陽極在1.23 VRHE(AM 1.5 G,100 mW cm-2)下表現出6.4 mA cm-2的出色光電流密度,同時增強了PEC穩定性。 另外,在360 nm波長下,BiVO4/N:NiFeOx光陽極的IPCE值可以達到93%,遠高于BiVO4(8%)和BiVO4/NiFeOx(54%);照射3小時后,BiVO4/N:NiFeOx光陽極上的平均法拉第效率達到95%。這項工作為構建高效穩定的OER催化劑以制造高效PEC器件提供了新的見解。 Nitrogen-Incorporation Activates NiFeOx Catalysts for Efficiently Boosting Oxygen Evolution Activity and Stability of BiVO4 Photoanodes. Nature Communications, 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-27299-0 原創文章,作者:Gloria,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/17/5a42e03be1/ 催化 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 Nature:37年前第一個被報道,直到現在才實現構建 2023年10月12日 ACS Catalysis:鑒定單原子Au1/Nb2O5催化劑的活性來源 2023年10月7日 Edward H. Sargent院士/侯陽,最新Nature子刊! 2024年1月31日 周江/梁叔全EES:雙重儲能機制助力先進鋅電池2500次循環! 2023年10月11日 ?Adv. Sci.:多協同電催化劑的電子結構工程用于實現出色的中性介質全水解 2022年12月7日 他,第52篇Angew! 2023年12月9日