Gradient‐Tuned VO4 Vacancies in BiVO4 Photoanode for Boosting Bulk Hole Transport and Oxygen Evolution Reaction Performance

材料科学 析氧 分解水 钒酸铋 光电流 可逆氢电极 空位缺陷 载流子 化学物理 能量转换效率 光电子学 纳米技术 化学工程 电解质 物理化学 光催化 催化作用 结晶学 电极 电化学 参比电极 化学 工程类 生物化学
作者
Hao Pei,Lingling Peng,Zhuo Jiang,Yuexing Zhang,Renjie Li,Tianyou Peng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (30) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/adfm.202401122
摘要

Abstract Although bismuth vanadate (BiVO 4 ) photoanode has been widely used, the solar‐driven oxygen evolution reaction (OER) performance is constrained due to the substantial bulk recombination and poor mobility of charge carriers. Herein, a facile solvothermal post‐treatment approach that employs N,N‐dimethylformamide (DMF) is developed to induce a VO 4 vacancy gradient from bulk to surface of BiVO 4 film, which not only improves the charge diffusion but also establishes an advantageous upward band gradient to promote the bulk hole transport. Under Air Mass 1.5 Global (AM1.5G) simulated solar illumination, the optimized BiVO 4 photoanode with a VO 4 vacancy gradient (denoted as B(VO) 1‐δ ) exhibits excellent OER performance with a charge separation efficiency of 74.4% at 1.23 V versus reversible hydrogen electrode (RHE) and incident‐photon‐to‐current conversion efficiency of 30.7% at 445 nm, 1.2 and 1.4 times higher than that of the pristine BiVO 4 , respectively. After loading nickel‐iron hydroxyl oxide (NiFeOOH) as a cocatalyst, the photocurrent density of B(VO) 1‐δ escalates to 5.92 mA cm −2 in a hole scavenger (Na 2 SO 3 ) solution and 5.07 mA cm −2 in a potassium borate buffer solution at 1.23 V versus RHE, far superior to the pristine BiVO 4 . This work highlights that the gradient‐tuned VO 4 vacancies can effectively modulate the bulk band structure and charge transfer in BiVO 4 photoanode, providing a new strategy for boosting solar water splitting performance.
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
高大的曼寒完成签到,获得积分10
刚刚
汤姆完成签到,获得积分10
1秒前
zzy发布了新的文献求助10
1秒前
DLL发布了新的文献求助10
2秒前
leyuan发布了新的文献求助10
2秒前
万重山完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助Chenzhs采纳,获得10
2秒前
我斯烟缘完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
FashionBoy应助鲸鱼采纳,获得10
6秒前
7秒前
香蕉觅云应助李铮采纳,获得10
7秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
7秒前
好好完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
秃头小北鼻完成签到,获得积分10
9秒前
即将高产sci完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
bhfhq完成签到,获得积分10
10秒前
Orange应助冷艳芯采纳,获得10
11秒前
今后应助早早采纳,获得10
11秒前
M橘子完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
user_huang发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
勿欲论比完成签到 ,获得积分10
15秒前
yang发布了新的文献求助10
15秒前
M橘子发布了新的文献求助30
16秒前
16秒前
搜集达人应助ben1702采纳,获得10
16秒前
欢呼学姐应助zzy采纳,获得10
17秒前
17秒前
cxxxx完成签到,获得积分10
18秒前
高大冷菱发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
zrx15986发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
hahhhah发布了新的文献求助10
20秒前
JamesPei应助如意的乐天采纳,获得10
20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 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
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 3153124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2804292
关于积分的说明 7858509
捐赠科研通 2462085
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310659
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629321
版权声明 601794