CoFe MOF衍生的雙金屬氫氧化物助催化劑促進(jìn)穩(wěn)定的太陽(yáng)能水分解

摘要：金屬有機(jī)骨架（MOFs）作為一種高效的電催化劑，在光電化學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景。在此，我們開(kāi)發(fā)了一種將金屬有機(jī)框架作為析氧助催化劑（OEC）與半導(dǎo)體相結(jié)合的策略，以改善電荷傳輸并減少體/表面載流子復(fù)合。制備的CoFeMOF/BiVO4光陽(yáng)極在AM 1.5G照明下，1.23 V （vs. RHE）下表現(xiàn)出4.5 mA?cm?2的光電流密度，實(shí)現(xiàn)了卓越的長(zhǎng)期光穩(wěn)定性。值得注意的是，隨著MOF在長(zhǎng)期水氧化反應(yīng)中的重建，BiVO4表面形成了更穩(wěn)定的金屬氫氧化物，光電極的光電流密度進(jìn)一步提高到5 mA?cm?2。根據(jù)密度泛函理論計(jì)算，光電化學(xué)（PEC）性能的提高可歸因于Co和Fe之間的耦合效應(yīng)，降低了自由能壘并加速了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。本工作的重點(diǎn)是在長(zhǎng)期水氧化過(guò)程中，將CoFe MOF催化劑重新構(gòu)建為雙金屬氫氧化物。本文通過(guò)設(shè)計(jì)MOFs催化劑和構(gòu)筑高效穩(wěn)定的光陽(yáng)極，開(kāi)發(fā)了一種有效且可行的PEC水分解的途徑。

關(guān)鍵詞：CoFe MOF；太陽(yáng)能水分解；表面改性；表面重建；BiVO4

中圖分類(lèi)號(hào)：O643