Chem. Eng. J.: 形貌调一调，PEC分解水性能大提升

钒酸铋(BiVO₄)是最有发展前景的用于光电化学(PEC)水分解的半导体材料之一。然而，由于BiVO₄载流子迁移率低和少数载流子扩散长度短而导致电荷分离效率差。纳米结构的BiVO₄ 光阳极具有提高的电荷分离效率。

因此，延世大学Jooho Moon团队提出了一种简便的纳米结构策略，通过改变作为成孔剂的聚乙二醇(PEG)的分子量来调控掺钼BiVO₄ (Mo:BiVO₄)光阳极的纳米结构。

通过改变前体溶液中PEG的分子量，获得了具有受控晶粒和孔径的颗粒状Mo:BiVO₄。微观结构分析表明，PEG可以影响晶粒生长速率，从而决定晶粒尺寸和孔结构。

此外，纳米结构Mo:BiVO₄的体电荷分离效率能够根据晶粒尺寸而变化，进而影响PEC性能。纳米结构的Mo:BiVO₄大晶粒尺寸不仅会导致大的表面带弯曲，而且还保持低的体传输阻力，因此电荷载流子很容易分离并注入电解质而不会发生体复合。

另外，经过氢处理后，由于纳米结构Mo:BiVO₄的光电性能得到改善，其在1.23 V vs. RHE下的体电荷分离效率提高了89%。在1-sun光照下，镍铁氢氧化物(NiFeOOH)修饰的Mo:BiVO₄光阳极在1.23 V vs. RHE下能够产生4.5 mA cm^-2的光电流密度，并能够稳定运行10小时。

该项研究结果清楚地表明了对纳米结构Mo:BiVO₄光阳极进行调控能够提高PEC性能，这为提高PEC性能提供了简单策略。

Facile Morphology Control Strategy to Enhance Charge Separation Efficiency of Mo:BiVO₄ Photoanodes for Efficient Photoelectrochemical Water Splitting. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.133061

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Chem. Eng. J.: 形貌调一调，PEC分解水性能大提升

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