光电催化分解水是发展和转化利用可再生太阳能的一种具有前景的方法，但是通常表面缺陷态结构造成的Fermi能级钉扎现象严重影响光电催化活性。

有鉴于此，慕尼黑大学(LMU) Emiliano Cortes、中南大学蒋良兴（Liangxing Jiang）、刘敏（Min Liu）、上海师范大学卞振锋（Zhenfeng Bian）等通过理论计算发现次表面氧缺陷（sub-O_v）能够缓解表面Fermi能级钉扎（FLP，surface Fermi level pinning）问题。通过精确控制旋涂-煅烧参数合成了一系列含有sub-O_v缺陷位点的金属氧化物半导体。

本文要点

（1）

通过蚀刻XPS、STEM、EELS表征，说明O_v位于表面次外层的～2-5 nm的区域。Mott-Schottky和开路光电压测试结果验证说明其中没有表面缺陷并且不表现Fermi能级钉扎效应。

（2）

修饰次外层缺陷的BiVO₄, Bi₂O₃, TiO₂都表现了优异的光电性能，在过电势为1.23 V　vs. RHE，光电性能分别达到5.1, 3.4, 2.1 mA cm^-2。TiO₂都表现了长达72 h的优异的稳定性，比大多数相关报道的结果都更好。

参考文献

Jun Wang, Ganghai Ni, Wanru Liao, Kang Liu, Jiawei Chen, Fangyang Liu, Zongliang Zhang, Ming Jia, Jie Li, Junwei Fu, Evangelina Pensa, Liangxing Jiang, Zhenfeng Bian, Emiliano Cortes, Min Liu, Subsurface Engineering Induced Fermi Level De-pinning in Metal Oxide Semiconductors for Photoelectrochemical Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202217026

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202217026