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

任世杰 高明泽 高瑞廷 王蕾

引用本文: 任世杰, 高明泽, 高瑞廷, 王蕾. 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[J]. 物理化学学报, 2024, 40(7): 230704. doi: 10.3866/PKU.WHXB202307040 shu
Citation:  Shijie Ren, Mingze Gao, Rui-Ting Gao, Lei Wang. Bimetallic Oxyhydroxide Cocatalyst Derived from CoFe MOF for Stable Solar Water Splitting[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2024, 40(7): 230704. doi: 10.3866/PKU.WHXB202307040 shu

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

    通讯作者: 高瑞廷, gao-ruiting@imu.edu.cn; 王蕾, wanglei@imu.edu.cn
  • 基金项目:

    中国国家重点研究发展计划 2022YFA1205200

    国家自然科学基金 21965024

    国家自然科学基金 22269016

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/BiVO4光阳极在AM 1.5G照明下,1.23 V (vs. RHE)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,BiVO4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。

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  • 发布日期:  2024-07-15
  • 收稿日期:  2023-07-20
  • 接受日期:  2023-08-11
  • 修回日期:  2023-08-11
  • 网络出版日期:  2023-08-31
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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