前沿关注 [研究]高效光电化学水分解新进展

查看全部 · 发表于 2021-3-27 18:42:26

光电阳极具有可同时调整光吸收，电荷分离和水氧化过程的能力是面向高效光电化学（PEC）水分解的重要研究方向。

近日，中国地质大学（武汉）刘学琴，新加坡南洋理工大学赵彦利教授，美国佐治亚理工学院林志群教授报道了一种强有力的策略，通过将光热Co3O4层夹在BiVO4光阳极膜和FeOOH/NiOOH电催化片之间，从而显著改善了PEC水分解性能。

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本文要点

要点1. 沉积的Co3O4层在近红外辐射下表现出显著的光热效应，提高了光阳极的原位温度，增加了光吸收，增强了电荷转移，同时加速了水氧化动力学。

要点2. 研究人员精心设计的NiOOH/FeOOH/Co3O4/BiVO4光阳极在1.23 V（相比于可逆氢电极（VRHE））具有6.34 mA cm-2的光电流密度，在0.6 VRHE时的外加偏置光电流效率为2.72%。

要点3. 研究发现，除了金属氧化物，各种金属硫化物、氮化物和磷化物（如CoS、CoN和CoP）均可以用作加热器，从而获得高性能的BiVO4光阳极。此外，除了BiVO4，其他金属氧化物（如Fe2O3和TiO2）也可以被光热材料覆盖，从而显著促进水分解。

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