IF=22！兰州大学丁勇，2024年最新Applied Catalysis B: Environmental
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Applied Catalysis B: Environmental
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Boosting photoelectrocatalytic oxygen evolution activity of BiVO<sub>4</sub> photoanodes via caffeic acid bridged to NiFeOOH
Li X.; Wu J.; Dong C.; Kou Y.; Hu C.; Zang J.; Zhu J.; Ma B.; Li Y.; Ding Y.
Published：2024-09-15
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124096
研究背景
在当今社会，水资源日益紧缺，清洁能源的需求也变得日益迫切。然而，光电化学水分解技术中存在着一些挑战，如电荷载体传输不畅和氧进化动力学缓慢等问题。这些问题一直限制着光电催化性能的提升。
研究内容
最近一项研究发现，通过在BiVO<sub>4</sub>光阳极表面进行Fe掺杂和咖啡酸（CA）/NiFeOOH（NiFe）修饰，可以显著增强光电化学水氧化性能和稳定性。这种经过改性的BiVO<sub>4</sub>表现出了明显的优势，其中Fe掺杂通过原位电沉积导致晶体尺寸更小、比表面积更大、暴露更多活性位点。此外，共催化剂NiFe通过CA桥连接Fe-BiVO<sub>4</sub>，促进了NiFe在BiVO<sub>4</sub>表面的更均匀自组装分布。NiFe/CA/Fe-BiVO<sub>4</sub>在1.23 V<sub>RHE</sub>下表现出优秀的光电流密度为6.2 mA/cm<sup>2</sup>，并在0.8 V<sub>RHE</sub>下表现出良好的稳定性。此外，复合光阳极在0.65 V<sub>RHE</sub>下展现出较高的应用偏压光子电流效率（ABPE）值为2.15%。EPR和原位FTIR证实了PEC水氧化反应中超氧活性物种（O<sub>2</sub><sup>-</sup>和·O<sub>2</sub><sup>-</sup>）的生成。
研究意义
这项研究的创新之处在于利用咖啡酸助力，成功提高了BiVO<sub>4</sub>光电催化氧进化活性。这一发现有望为清洁能源领域的进一步研究和应用提供新的思路和方法，为克服光电化学水分解技术中的挑战打开了新的可能性。
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