Enhancing the Photoelectrochemical Water Oxidation Reaction of BiVO4 Photoanode by Employing Carbon Spheres as Electron Reservoirs

球体 光电阴极 分解水 半导体 碳纤维 材料科学 催化作用 光电化学 化学工程 氧化物 电子 光电流 氧化还原 纳米技术 化学 光催化 电化学 光电子学 无机化学 电极 物理 复合材料 物理化学 冶金 天文 生物化学 工程类 复合数 量子力学
作者
Minrui Wang,Zeyan Wang,Bo Zhang,Weiyi Jiang,Xiaolei Bao,Hefeng Cheng,Zhaoke Zheng,Peng Wang,Yuanyuan Liu,Myung‐Hwan Whangbo,Yingjie Li,Ying Dai,Baibiao Huang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (21): 13031-13039 被引量:61
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c03671
摘要

The rate-determining step of the photoelectrochemical (PEC) water splitting is the water oxidation reaction at the photoanode, which is 4 orders of magnitude slower than the water reduction reaction at the photocathode. In a conventional process to accelerate the water oxidation, oxygen evolution cocatalysts (OECs) are usually used on the surface of a photoanode. As an alternative strategy, we considered employing a composite photoanode made up of a semiconductor and carbon spheres, for it is expected that the photogenerated electrons on the semiconductor particles can be captured by the carbon spheres as electron reservoirs and leave the photogenerated holes on the surface of the semiconductor particles, which promotes the effective separation of photogenerated electrons and holes. More importantly, the holes accumulated in the valence band accelerate the water oxidation reaction rate with the rapid release of electrons stored on the carbon sphere. Therefore, the composite photoanode achieves a higher photocurrent at a lower applied bias. We provide a proof of concept for this strategy by preparing a composite photoanode by combining bismuth vanadium oxide BiVO4 with carbon spheres and find that the resulting photoanode displays a remarkable enhancement in the rate of the photoanode water oxidation.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Stageruner完成签到,获得积分10
刚刚
胡茶茶完成签到 ,获得积分10
1秒前
pwang_lixin完成签到,获得积分10
1秒前
蓝刺完成签到,获得积分10
2秒前
小城故事完成签到,获得积分10
4秒前
你怎么睡得着觉完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
蝈蝈完成签到,获得积分10
5秒前
阳佟若剑完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
大模型应助庾稀采纳,获得10
6秒前
勤恳的嚓茶完成签到,获得积分10
6秒前
科研王子完成签到,获得积分10
7秒前
LLL完成签到,获得积分10
8秒前
洁净斑马发布了新的文献求助10
8秒前
谦让汝燕完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
闪闪的斑马完成签到,获得积分10
11秒前
书生完成签到,获得积分10
11秒前
柳易槐完成签到,获得积分10
12秒前
pwang_ecust完成签到,获得积分10
12秒前
shuicaoxi完成签到,获得积分20
12秒前
hx完成签到 ,获得积分10
13秒前
务实时光完成签到,获得积分10
13秒前
HCCha完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
...完成签到 ,获得积分0
16秒前
暮晓见完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
wx发布了新的文献求助50
18秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
18秒前
myg123完成签到 ,获得积分10
20秒前
Sean完成签到,获得积分10
22秒前
夏紫儿完成签到 ,获得积分10
22秒前
东方琉璃完成签到,获得积分10
23秒前
典雅的夜安完成签到,获得积分10
23秒前
KouZL完成签到,获得积分10
23秒前
yyy发布了新的文献求助10
24秒前
故渊完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555661
关于积分的说明 11318291
捐赠科研通 3288879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812301
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027