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 工程类 复合数 量子力学 天文 生物化学
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
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
上官若男应助糖果屋采纳,获得10
刚刚
SCI老母猪发布了新的文献求助10
2秒前
submergy完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
根号3完成签到 ,获得积分10
10秒前
喵喵发布了新的文献求助10
11秒前
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
钮钴禄鬼鬼完成签到 ,获得积分10
19秒前
Mycee发布了新的文献求助50
22秒前
mly发布了新的文献求助10
24秒前
HOU发布了新的文献求助10
26秒前
Juvenilesy完成签到 ,获得积分10
28秒前
缱绻完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
welbeck发布了新的文献求助10
34秒前
qt完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
Chole完成签到 ,获得积分10
38秒前
唐亿倩完成签到,获得积分10
40秒前
糖果屋发布了新的文献求助10
40秒前
49秒前
49秒前
文艺紫菜应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
50秒前
文艺紫菜应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
51秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
51秒前
ZMF发布了新的文献求助30
51秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
51秒前
51秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
51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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6349587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164493
关于积分的说明 17178863
捐赠科研通 5405887
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862319
邀请新用户注册赠送积分活动 1839967
关于科研通互助平台的介绍 1689162