毕迎普EES: 通过磷-氧键合FeNi和BiVO4，实现高效稳定PEC水分解

太阳能驱动的光电化学水分解(PEC)是一种很有前景的生产清洁和可持续的氢燃料技术，但该技术的发展及应用目前受到缓慢的析氧动力学的阻碍。因此，探索具有高转换效率的半导体光阳极材料对其实际应用至关重要。基于此，中科院兰州化物所毕迎普课题组开发了一种磷氧键合策略，合理调节了FeNi催化剂和BiVO₄光阳极(FeNiPO_x/BiVO₄)界面的电子耦合，显著促进PEC水氧化活性和稳定性。

具体而言，FeNiPO_x/BiVO₄在1.23 V_RHE，AM 1.5 G下具有6.73 mA cm^-2的创纪录光电流密度。由于晶格的光腐蚀和V⁵⁺溶解，BiVO₄表现出相对较差的PEC稳定性，光电流密度迅速降低；FeNiPO_x/BiVO₄光阳极在84 h辐照期间表现出良好的光电流稳定性，表明FeNiPO_x在抑制V⁵⁺溶解和保持高结构稳定性方面的关键作用。因此，用于修饰BiVO₄的FeNiPO_x催化剂不仅显著促进了析氧的活性，而且有效地提高了BiVO₄光阳极的PEC稳定性

通过一系列表征技术，表明P-O界面键的引入导致FeNi催化剂和BiVO₄光阳极之间的电子密度重新分布和强电子耦合；进一步来说，这种界面特征不仅促进了电子从Bi位点向Fe原子的转移，从而显着提高了PEC活性，而且还促进了电子从Ni原子向V位点的注入，稳定了BiVO₄晶格中的V原子，保证了结构稳定性。

本研究证明了合理调节界面电子相互作用的关键作用，为构建高效耐用的PEC水分解光阳极提供了策略。

High-performance and stable BiVO₄ photoanodes for solar water splitting via phosphorus-oxygen bonded FeNi catalysts. Energy & Environmental Science, 2022. DOI: 10.1039/D2EE00936F