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广西大学的孙建华研究团队–BiVO4, rGO 和 LDH组成光阳极用于光电化学分解水

BiVO4的低载流子迁移率是限制其在块体中和表面上电荷转移的瓶颈。 这里,还原氧化石墨烯(rGO)纳米片作为有效的电子媒介,成功负载在BiVO4上,而后将NiFe层状氢氧化物(NiFe-LDH)修饰在BiVO4/rGO异质结上,这是通过两步电沉积方法实现的。所构建的BiVO4 / rGO / NiFe-LDH三元光阳极显示出增强的光电化学(PEC)分解水效率。 该光电阳极大大延长了可见光的吸收区域,增加了光电流密度,并且起始电位显著地向阴极偏移,最终增强光子-电子转换效率(IPCE)。PEC性质的增强受益于rGO和BiVO4之间形成了p-n异质结,且NiFe-LDH作为助催化剂加速了析氧动力学。

广西大学的孙建华研究团队--BiVO4, rGO 和 LDH组成光阳极用于光电化学分解水

Figure 1. BiVO4/rGO/NiFe-LDH光阳极的合成示意图。

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Figure 2. 该工作中合成样品的SEM图:(a)BiVO4,(b)BiVO4/rGO,(c)BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C),(d)EDS谱。

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Figure 3.(a)BiVO4,BiVO4/rGO,BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C)光阳极的XRD图,(b)GO, rGO, BiVO4, BiVO4/rGO的Raman谱。

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Figure 4. (a)BiVO4和 BiVO4/rGO的光电流密度,(b)BiVO4/rGO/NiFe-LDH在不同LDH沉积量下的光电流密度,(c)不同光阳极的起始电位,(d)不同光阳极的光电流密度。

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Figure 5. BiVO4,BiVO4/rGO,BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C)光阳极的Mott-Schottky曲线。

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Figure 6. (a)BiVO4,BiVO4/rGO,BiVO4/rGO/NiFe-LDH(0.05C)光阳极的电化学阻抗谱,(b)三元光阳极在光照下的IMPS图。

该研究工作由广西大学的孙建华研究团队于2019年发表在Dalton Transactions期刊上。原文:An integrating photoanode consisting of BiVO4, rGO and LDH for photoelectrochemical water splitting(DOI: 10.1039/C9DT01819K)。

本文来自石墨烯杂志,本文观点不代表利特纳米立场,转载请联系原作者。

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