on style="white-space: normal; font-stretch: normal; font-family: "PingFang SC"; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255); margin-left: 8px; margin-right: 8px; line-height: 2em;">开发低成本、高效率的催化剂以实现高效的析氧反应(OER)是发展光电化学(PEC)水分解的迫切需要。
近日,中科院兰州化物所毕迎普研究员,吕功煊研究员,丑凌军研究员报道了提出了一种简便易行的N-掺杂法来合理调节BiVO4光阳极上修饰的NiFeOx催化剂的电子结构。
本文要点
要点1. 详细的实验和XPS分析表明,由于N原子的电负性相对较低,在NiFeOx催化剂中加入它们有利于Fe和Ni位点的电子富集。此外,Ni位点会向BiVO4表面的V位点提供电子,有效地抑制了V5+的溶解,提高了PEC的水氧化稳定性。此外,Fe位的空穴吸引能力的增强显著促进了OER活性。
要点2. 不出所料,BiVO4/N:NiFeOx光阳极在1.23 V(vs. RHE)(AM 1.5G,100 mW cm−2)下表现出6.4 mA cm−2的出色光电流密度,同时提高了电池的稳定性。这项工作为构建高效、稳定的OER催化剂以实现高性能PEC器件提供了新的思路。Zhang, B., Yu, S., Dai, Y. et al. Nitrogen-incorporation activates NiFeOx catalysts for efficiently boosting oxygen evolution activity and stability of BiVO4 photoanodes. Nat Commun 12, 6969 (2021).DOI:10.1038/s41467-021-27299-0https://doi.org/10.1038/s41467-021-27299-0
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