水氧化反应的动力学问题是导致太阳能光催化分解水制氢反应的关键局限。

有鉴于此，南京理工大学张侃、延世大学Jong Hyeok Park等报道，在表现相似水氧化反应热力学的不同晶面上，光催化剂的端基晶面/电解液界面的界面能调控能够显著影响水氧化反应动力学，从而实现对分解水的反应产物选择性进行改善。

本文要点：

（1）

作者通过实验发现，BiVO₄光催化剂含有(010)晶面作为光阳极，能够表现出合适的能带弯折、较深的价带能级，因此通过优化晶面，得以在水氧化反应中以70 %的法拉第效率生成H₂O₂。

（2）

在不需要其他修饰调控的条件中，这种简单策略能够实现在外加偏压条件中，光电催化反应的光子转变为光电流的效率提高30倍。

本文研究结果说明晶面调控是除了电荷分离、电荷转移传输之外的重要调控光催化活性重要方法，为增强太阳能-H₂转换效率提供更多的机会。

参考文献

Kan Zhang*, Yuan Lu, Qianqian Zou, Jie Jin, Yoonjun Cho, Yuqing Wang, Yan Zhang, and Jong Hyeok Park*, Tuning Selectivity of Photoelectrochemical Water Oxidation via Facet-Engineered Interfacial Energetics, ACS Energy Lett. 2021, 6, 4071–4078

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01831

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c01831