Dramatically enhanced solar-driven water splitting of BiVO4 photoanode via strengthening hole transfer and light harvesting by co-modification of CQDs and ultrathin β-FeOOH layers

分解水 钒酸铋 材料科学 光电流 析氧 化学工程 氧气 表面改性 光催化 光电子学 可见光谱 纳米技术 异质结 光化学 催化作用 电极 化学 物理化学 电化学 工程类 有机化学 生物化学
作者
Tingsheng Zhou,Shuai Chen,Jiachen Wang,Yan Zhang,Jinhua Li,Jing Bai,Baoxue Zhou
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:403: 126350-126350 被引量:165
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.126350
摘要

Hydrogen generation by solar-driven water splitting is considered as a promising strategy to address energy crisis and environmental emission issues. Bismuth vanadate (BiVO4) is a highly promising photoanode material for photoelectrochemical (PEC) water splitting, but its severe bulk and surface charge recombination, sluggish oxygen evolution reaction (OER) kinetics and narrow visible light harvesting are still bottlenecks. Here, an excellent CQDs/FeOOH/BiVO4 photoanode was designed by co-modification of carbon quantum dots (CQDs) and ultrathin β-FeOOH layers (<10 nm) on BiVO4 to tackle the above issues. The CQDs/FeOOH/BiVO4 shows dramatically enhanced photocurrent, which is 10.7 and 2.98 times higher than BiVO4 and FeOOH/BiVO4 at 0.8 V vs. RHE (VRHE), with negatively shifted onset potential of 448 and 255 mV, respectively. The maximum incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of CQDs/FeOOH/BiVO4 is 6.7 and 1.86 times higher than that of BiVO4 and FeOOH/BiVO4, respectively. Additionally, the surface hole injection efficiency (ηsurface) of CQDs/FeOOH/BiVO4 is 7.1 and 2.1 times higher than that of BiVO4 and FeOOH/BiVO4 at 0.8 VRHE, respectively. The results can be attributed to three effects: (i) Synergetic catalysis of CQDs and FeOOH sharply improves the OER kinetics due to the introduction of high-density oxygen vacancies (Ov); (ii) The CQDs/BiVO4 heterojunction efficiently suppresses the bulk charge recombination; (iii) CQDs significantly boost the light harvesting both in the ultraviolet and visible regions.
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
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
狂野的凝芙完成签到,获得积分10
刚刚
老金喵发布了新的文献求助10
刚刚
alna完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
liaoyu完成签到,获得积分10
1秒前
香蕉觅云应助公冶扬采纳,获得10
1秒前
were发布了新的文献求助10
1秒前
桔子不怕酸完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
彭于晏应助骄傲yy采纳,获得10
2秒前
L318发布了新的文献求助10
2秒前
动听以晴完成签到,获得积分10
2秒前
sheep完成签到,获得积分10
2秒前
从心发布了新的文献求助10
3秒前
zhenya完成签到,获得积分10
3秒前
opus17完成签到,获得积分10
4秒前
微微发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
jiunuan应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
大模型应助Messi采纳,获得10
5秒前
6秒前
RP-H驳回了lzy应助
6秒前
老金喵完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
梓歆完成签到 ,获得积分10
6秒前
yyy完成签到,获得积分10
6秒前
烟花应助t忒对采纳,获得10
6秒前
科研通AI6应助雪色采纳,获得10
7秒前
彳亍完成签到 ,获得积分10
7秒前
沉默馒头发布了新的文献求助10
7秒前
aa完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5651821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4786050
关于积分的说明 15056478
捐赠科研通 4810468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2573210
邀请新用户注册赠送积分活动 1529071
关于科研通互助平台的介绍 1488036