何军/冯丽萍ACS Nano: 形貌调控BiOBr/C肖特基结用于光催化产氢和全分解水具有高电荷分离效率

作为类石墨烯的三元层状材料，BiOBr是一种有前途的用于光催化降解和水处理的材料。然而，其在光催化产H₂中的潜在应用尚未得到明确探索。

武汉大学何军和西北工业大学冯丽萍等报道了两种堆叠形式的BiOBr/C肖特基结(平行结和垂直结)，系统地研究了它们在光催化产H₂和全分解水中的应用。

作者是通过化学气相沉积(CVD)法在CFs表面合成BiOBr纳米片，通过控制合成时间，制备出BiOBr纳米片平铺在CFs上与BiOBr纳米片垂直插入CFs的两种催化剂，分别命名为平行结和垂直结。

平行结上H₂的生成速率达到2850 μmol h^-1 g^-1，大约是垂直结的18倍。平行结也表现出优异的全分解水性能，H₂和O₂生成速率为240 μmol h^-1 g^-1和110 μmol h^-1 g^-1。

在平行结中，BiOBr 纳米片的(001)面被CFs覆盖，OVs在(001)面捕获的光生电子可以直接转移到CFs参与H₂还原反应。这导致高的光生电荷分离效率，从而导致优异的H₂生成率和全分解水性能。

然而，在垂直结中， BiOBr纳米片的(001)面中被OVs捕获的光生电子应该沿着(001)面转移到CFs，从而导致更长的迁移距离和高光生电荷复合。

High carrier separation efficiency in morphology-controlled BiOBr/C schottky junctions for photocatalytic overall water splitting. ACS Nano, 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c02884