在光阳极上沉积过渡金属氢氧化物（TMH）层已经被证明是一种很有前途的增强光电化学（PEC）水氧化的方法，然而，关于其改善来源的争议仍然是目前揭示PEC性能的关键挑战。

近日，西北师范大学卢小泉教授报道了以BiVO₄/Fe-Ni₂O₄（BVO/F_xN_4-x-H）为原型，将PEC过程解耦为电荷转移和表面催化反应两个过程。

文章要点

1）利用扫描光电化学显微镜（SPECM）、强度调制光电流谱（IMPS）和析氧反应(OER)模型，系统地研究了BVO/F_xN_4-x-H和F_xN_4-x-H/电解质的界面动力学。

2）结果表明，F_xN_4-x-H不是唯一的电催化剂，而是一种电荷传输剂。PEC性能的改善主要归功于BVO/F_xN_4-x-H界面的快速空穴转移动力学有效地抑制了电荷复合。

3）光电流-电压（J-V）特性很好地证实了上述结果，BVO/F₁N₃-H光阳极在AM 1.5 g辐照下，在1.23 V_RHE下通过快速空穴转移动力学获得了3.65 mA cm^-2的光电流密度，约为BVO光阳极（1.23 V_RHE下0.95 mA cm^-2）的3.84倍。

研究结果为进一步开发高效的PEC水分解提供了清晰的指导。

Xingming Ning, et al, New Insight into Transition Metal Hydroxide Cover Layer for Enhancing Photoelectrochemical Water Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202013014

https://doi.org/10.1002/anie.202013014