Defective Metal–Organic Framework Assisted with Nitrogen Doping Enhances the Photoelectrochemical Performance of BiVO4

催化作用 分解水 兴奋剂 材料科学 钝化 金属有机骨架 光电化学 金属 动力学 光电流 光电子学 化学工程 光化学 光催化 化学物理 纳米技术 化学 电极 物理化学 电化学 量子力学 生物化学 吸附 冶金 工程类 图层(电子) 物理
作者
Liuliu Wang,Fengkai Wu,Xiaoying Chen,Jie Ren,Xingyu Lu,Pingping Yang,Jiale Xie
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (11): 13199-13207 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c02808
摘要

BiVO4 is a promising n-type semiconductor for photoelectrochemical (PEC) water splitting, which can serve as a photoanode. However, severe surface recombination and slow water oxidation kinetics hinder the realization of its highly theoretical PEC performance. Single-atom catalyst-like metal–organic frameworks (MOFs) and their derived metal oxides have been broadly investigated to enhance the kinetics of BiVO4 photoanodes. According to the principle of catalysis, only coordinatively unsaturated atoms can participate in the catalytic reaction. Herein, a defective cobalt-based MOF (d-CoMOF) with missing linker defects is modified onto the surface of N-doped BiVO4 (N:BVO) photoanodes. The photocurrent density of d-CoMOF/N:BVO is 3.59 times higher than that of pristine BVO (0.56 mA/cm2) at 1.23 VRHE. The onset potential of d-CoMOF/N:BVO shows a cathodic shift of 300 mV relative to BVO. The roles of the d-CoMOF overlayer and N doping are experimentally revealed. The d-CoMOF modification and N doping could increase the electron density, passivate the surface states, and promote the catalysis kinetics of BVO. Thus, the kinetic parameters, such as the charge separation/injection efficiency, onset potential, and photocurrent density, are significantly enhanced. This work provides a way to use MOFs for PEC water splitting by the introduction of defects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
11完成签到,获得积分10
刚刚
花痴的酒窝完成签到,获得积分10
2秒前
Hopper完成签到,获得积分10
2秒前
三个哈卡完成签到,获得积分10
3秒前
犹豫的棒棒糖完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
kkfly完成签到,获得积分10
3秒前
nash发布了新的文献求助10
4秒前
大王具足虫完成签到,获得积分0
6秒前
靓丽的熠彤完成签到,获得积分10
7秒前
er完成签到,获得积分10
7秒前
Leohp完成签到,获得积分10
8秒前
haru完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
宇宙无敌霸王龙战士一号完成签到,获得积分10
9秒前
wang完成签到,获得积分10
9秒前
好困应助lixiang采纳,获得10
10秒前
10秒前
yolanda完成签到,获得积分20
10秒前
lf-leo完成签到,获得积分10
11秒前
M芦芦M完成签到 ,获得积分10
11秒前
断鸿完成签到 ,获得积分10
11秒前
nash完成签到,获得积分10
12秒前
wang0626完成签到 ,获得积分10
12秒前
莫惜君灬完成签到 ,获得积分10
12秒前
halona完成签到,获得积分10
13秒前
hansa完成签到,获得积分0
13秒前
窝窝头完成签到,获得积分10
14秒前
耍酷的翠曼完成签到,获得积分10
15秒前
天天快乐应助一二采纳,获得10
15秒前
w_完成签到,获得积分10
15秒前
wear88发布了新的文献求助10
15秒前
淡淡的若冰应助gdh采纳,获得10
15秒前
qugo完成签到,获得积分20
16秒前
远走高飞发布了新的文献求助30
16秒前
健壮问兰完成签到 ,获得积分10
16秒前
nickel完成签到,获得积分10
16秒前
自由破十三完成签到 ,获得积分10
16秒前
浥青竹完成签到,获得积分10
18秒前
不配.应助傅艺煊采纳,获得20
19秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3150700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2802232
关于积分的说明 7846614
捐赠科研通 2459579
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1309294
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628849
版权声明 601757