CoFe MOF衍生的双金属氢氧化物助催化剂促进稳定的太阳能水分解

作     者：任世杰 高明泽 高瑞廷 王蕾 Shijie Ren;Mingze Gao;Rui-Ting Gao;Lei Wang

作者机构：内蒙古大学化学化工学院能源材料化学研究院呼和浩特010021 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第7期

页      面：47-49页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国国家重点研究发展计划(2022YFA1205200) 国家自然科学基金(21965024,22269016)资助项目 

主　　题：CoFe MOF 太阳能水分解 表面改性 表面重建 BiVO_(4) 

摘      要：金属有机骨架(MOFs)作为一种高效的电催化剂,在光电化学中具有广阔的应用前景。在此,我们开发了一种将金属有机框架作为析氧助催化剂(OEC)与半导体相结合的策略,以改善电荷传输并减少体/表面载流子复合。制备的CoFe MOF/BiVO_(4)光阳极在AM 1.5G照明下,1.23V(***)下表现出4.5 mA·cm^(-2)的光电流密度,实现了卓越的长期光稳定性。值得注意的是,随着MOF在长期水氧化反应中的重建,BiVO_(4)表面形成了更稳定的金属氢氧化物,光电极的光电流密度进一步提高到5 mA·cm^(-2)。根据密度泛函理论计算,光电化学(PEC)性能的提高可归因于Co和Fe之间的耦合效应,降低了自由能垒并加速了反应动力学。本工作的重点是在长期水氧化过程中,将CoFe MOF催化剂重新构建为双金属氢氧化物。本文通过设计MOFs催化剂和构筑高效稳定的光阳极,开发了一种有效且可行的PEC水分解的途径。