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BiVO4半導(dǎo)體因其具有2.4 eV的合適帶隙寬度，良好的光吸收性能以及適合的低電位下進(jìn)行水氧化的導(dǎo)帶位置，成為太陽(yáng)能光電催化(PEC)制氫領(lǐng)域的重要材料之一。然而，BiVO4材料的表面和體相復(fù)合，嚴(yán)重影響了光生電荷傳輸，使其受限PEC性能低于理論值；同時(shí)，也影響了光腐蝕，使其無(wú)法適用長(zhǎng)期光解水反應(yīng)。通常采用表面助催化劑修飾，提高半導(dǎo)體電荷分離效率，抑制電荷二次復(fù)合，加速表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。王蕾研究員課題組首次報(bào)道了通過(guò)改善材料制備工藝以及恒電位光極化測(cè)試方法，有效提高了BiVO4活性及穩(wěn)定性。無(wú)助催化劑修飾下的BiVO4在1.23 VRHE電壓下獲得4.60 mA cm-2的光電流。更為顯著的是，半導(dǎo)體在間歇性測(cè)試下可以達(dá)到100小時(shí)的穩(wěn)定性，表現(xiàn)出超強(qiáng)的“自愈”特性。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，半導(dǎo)體表界面產(chǎn)生的氧空位和鈍化層協(xié)助作用有效減小了半導(dǎo)體電子-空穴復(fù)合，提高表面水氧化動(dòng)力學(xué)，進(jìn)一步抑制光腐蝕。
以上工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(51802320, 21965024)和內(nèi)蒙古大學(xué)人才啟動(dòng)基金(21300-5195102)等項(xiàng)目的支持。該工作是繼今年1月首次發(fā)表論文后，課題組工作再次登上該期刊。
通訊作者簡(jiǎn)介：王蕾，“駿馬計(jì)劃”B1崗研究員，2010年畢業(yè)于北京科技大學(xué)，獲得材料學(xué)博士學(xué)位。2007-2010年日本物質(zhì)材料研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士。2010-2016年先后在加拿大西安大略大學(xué)，德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)開(kāi)展博士后研究工作。2016-2018年在中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所工作，2018年12月至今在內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院獨(dú)立開(kāi)展工作，入選自治區(qū)“草原英才”工程及自治區(qū)杰出青年培育計(jì)劃。研究團(tuán)隊(duì)自2019年1月成立，已發(fā)表內(nèi)蒙古大學(xué)第一單位SCI一區(qū)論文8篇，包括Angew. Chem. Int. Ed.(2篇), ACS Catal., J. Mater. Chem. A (4篇)和ACS Appl. Mater. Interface。
課題組主頁(yè)：https://www.x-mol.com/groups/imu_wanglei
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202010908
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