NiFe基析氧催化剂(OEC)的原位再生是目前公认的对水分解光电极进行光腐蚀抑制的最佳途径之一。然而，可控膜的获得通常需要复杂的多步骤过程。

近日，内蒙古大学苏毅国教授，王蕾研究员报道了首次连续合成了Y调节的NiFe层状双氢氧化物（NiFeY LDH）OEC，作为沉积在BiVO4光阳极上的高效助催化剂。

文章要点

1）首先通过电沉积法制备多孔BiVO₄，然后，以含有Fe(NO₃)₃和Ni(NO₃)₃为前驱体，在不含Y的情况下，用水热法将NiFe LDH助催化剂负载到BiVO₄上。在NiFe LDH中引入Y后，LDH的纳米片状/纳米颗粒覆盖在BiVO₄表面。

2）NiFeY LDH降低了BiVO₄/助催化剂的界面重组，并抑制了BiVO₄的光腐蚀。在AM 1.5G光照下，在1.23 V_RHE下，光电阳极可以实现5.2 mA cm^-2的光电流密度。重要的是，光电阳极在25 h内在0.8 V_RHE下具有出色的稳定性。

3）X射线光电子能谱、电化学测量和密度泛函理论计算表明，Y掺杂到Ni位可以通过调节NiFe LDH的局域电子环境来诱导Ni和Fe之间的快速电荷转移，从而大大提高光催化剂界面上的电子−空穴转移速率。

该研究首次报道了含有Y³⁺离子的NiFe基助催化剂的合成，其具有较高的PEC性能和较高的光腐蚀稳定性。

Dan He, et al, Yttrium-Induced Regulation of Electron Density in NiFe Layered Double Hydroxides Yields Stable Solar Water Splitting, ACS Catal. 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c03272

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03272