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
刚刚
jasmine0211发布了新的文献求助20
刚刚
ruofanfan发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
郭3完成签到 ,获得积分10
刚刚
风feng发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
dachang完成签到,获得积分10
1秒前
啊伟应助ao采纳,获得10
1秒前
2秒前
Orange应助懦弱的孤容采纳,获得10
2秒前
香蕉若南发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
香哥发布了新的文献求助10
3秒前
命运发布了新的文献求助10
3秒前
杨雪妮完成签到 ,获得积分10
4秒前
所所应助拼搏vv采纳,获得10
5秒前
5秒前
mirror应助执着的天奇采纳,获得10
5秒前
5秒前
XIANGGONGZI完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
雷欣欣发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zbuo发布了新的文献求助10
6秒前
温衡完成签到 ,获得积分10
7秒前
Yvonna发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
唯心如意完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小蘑菇应助王孟玲采纳,获得10
9秒前
阿吉泰发布了新的文献求助10
9秒前
Percy发布了新的文献求助50
9秒前
善学以致用应助RR采纳,获得10
9秒前
ruiruirui完成签到 ,获得积分10
9秒前
王哪跑儿完成签到,获得积分10
9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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Toughness acceptance criteria for rack materials and weldments in jack-ups 800
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6207250
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8033626
关于积分的说明 16733886
捐赠科研通 5298047
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2822875
邀请新用户注册赠送积分活动 1801885
关于科研通互助平台的介绍 1663380