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廣西大學的孫建華研究團隊–BiVO4, rGO 和 LDH組成光陽極用于光電化學分解水

BiVO4的低載流子遷移率是限制其在塊體中和表面上電荷轉移的瓶頸。 這裡,還原氧化石墨烯(rGO)納米片作為有效的電子媒介,成功負載在BiVO4上,而後将NiFe層狀氫氧化物(NiFe-LDH)修飾在BiVO4/rGO異質結上,這是通過兩步電沉積方法實現的。所構建的BiVO4 / rGO / NiFe-LDH三元光陽極顯示出增強的光電化學(PEC)分解水效率。 該光電陽極大大延長了可見光的吸收區域,增加了光電流密度,并且起始電位顯著地向陰極偏移,最終增強光子-電子轉換效率(IPCE)。PEC性質的增強受益于rGO和BiVO4之間形成了p-n異質結,且NiFe-LDH作為助催化劑加速了析氧動力學。

Figure 1. BiVO4/rGO/NiFe-LDH光陽極的合成示意圖。

Figure 2. 該工作中合成樣品的SEM圖:(a)BiVO4,(b)BiVO4/rGO,(c)BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C),(d)EDS譜。

 

Figure 3.(a)BiVO4,BiVO4/rGO,BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C)光陽極的XRD圖,(b)GO, rGO, BiVO4, BiVO4/rGO的Raman譜。

Figure 4. (a)BiVO4和 BiVO4/rGO的光電流密度,(b)BiVO4/rGO/NiFe-LDH在不同LDH沉積量下的光電流密度,(c)不同光陽極的起始電位,(d)不同光陽極的光電流密度。

Figure 5. BiVO4,BiVO4/rGO,BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C)光陽極的Mott-Schottky曲線。

Figure 6. (a)BiVO4,BiVO4/rGO,BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C)光陽極的電化學阻抗譜,(b)三元光陽極在光照下的IMPS圖。

該研究工作由廣西大學的孫建華研究團隊于2019年發表在Dalton Transactions期刊上。原文:An integrating photoanode consisting of BiVO4, rGO and LDH for photoelectrochemical water splitting(DOI: 10.1039/C9DT01819K)。

本文來自石墨烯雜志,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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