墨尔本理工JMCA: “善其事必先利其器”，SILAR沉积用于光电化学水分解的BiVO4光阳极

纳米材料的湿化学合成，特别是形态、结构和成分可控的薄膜涂层，由于其固有的简单性和低成本，在工业应用中非常有前景，前提是合成的纳米材料的性能可以与基于真空的纳米材料的性能相匹配。

近日，皇家墨尔本理工大学Enrico Della Gaspera和Jiawen Ren等通过SILAR(连续离子层吸附和反应)的简单且可扩展的方法制造钒酸铋(BiVO₄)薄膜，其具有优异的光电化学水分解性能。

研究人员证明了通过SILAR方法制备的BiVO₄逐层生长受前体溶液浓度、沉积循环次数和退火温度的影响。对合成大参数的分析为沉积高度结晶的具有可调光吸收特性的BiVO₄所需的条件提供了指导基础。

最后，研究了这些薄膜作为光阳极用于光电化学水分解中析氧反应的性能，证明了合成参数(前体浓度、浸入循环次数、退火温度)在影响水分解性能方面的相互作用。

通过系统的评估，确定了太阳能水分解的最佳条件(25 mM-40 mM的前体浓度；50-100次 SILAR循环；500 °C退火温度)。在AM 1.5 G辐照下，优化后的样品在没有空穴清除剂的条件下达到了创纪录的~4 mA cm^-2光电流密度。

这些结果表明SILAR制造方法能够用于沉积用于太阳能燃料生产的高效光敏材料，并为进一步提高其性能的进一步研究奠定了坚实的基础。另外，此类研究应侧重于掺杂和非化学计量成分的影响，以及实现对光电极纳米结构的控制。

SILAR deposition of bismuth vanadate photoanodes for photoelectrochemical water splitting. Journal of Materials Chemistry A, 2021. DOI: 10.1039/d1ta07710d

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墨尔本理工JMCA: “善其事必先利其器”，SILAR沉积用于光电化学水分解的BiVO4光阳极

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