Bi N V bond: A hole-transfer bridge for high-efficient separation and transfer of carriers

X射线光电子能谱 离解(化学) 材料科学 退火(玻璃) 动力学 氮化物 纳米技术 化学工程 化学 复合材料 物理化学 图层(电子) 量子力学 物理 工程类
作者
Yuhong Wang,Wenjun Jiang,Wei Yao,Zailun Liu,Zhe Liu,Yajun Wang,Lijie Shi,Lizhen Gao
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:590: 144-153 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.01.043
摘要

Bi N V bond was formed between C x N y and BiVO 4 , which served as a hole-transfer bridge to prominently accelerate holes transfer driven by the interfacial electric field. The photocurrent of C x N y /BiVO 4 photoanode reached 1.5 mA/cm 2 at 0.6 V RHE . The photocurrent of C x N y /BiVO 4 photoanode remained 83.3% of the initial photocurrent after 10 h at 1.23 V RHE . • The photocurrent density of C x N y /BiVO 4 photoanode reached 1.5 mA/cm 2 at a low bias voltage of 0.6 V RHE . • The ABPE of C x N y /BiVO 4 photoanode achieved 0.97%. • The photocurrent density of CxNy/BiVO4 photoanode remained 83.3% after 10 h at 1.23 V RHE . • Bi N V bond can significantly accelerate holes transfer and change the coordination environment of metal ions. Addressing the inherent holes transport limitation of BiVO 4 photoanode is crucial to achieve efficient photoelectrochemical (PEC) water splitting. The construction of the hole-transfer bridge between co-catalysts and BiVO 4 photoanode could be an effective way to overcome sluggish hole-transfer kinetics of BiVO 4 photoanode. Herein, C x N y /BiVO 4 photoanode was prepared by coupling carbon nitride hydrogel (CNH) containing unsaturated N on the BiVO 4 photoanode during annealing. C x N y /BiVO 4 photoanode exhibited excellent PEC performance and stability. Photoelectrochemical tests proved that the coupling of C x N y accelerated holes transfer and enhanced oxygen evolution kinetics. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and theoretical calculations confirmed the existence of the Bi N V bond between BiVO 4 photoanode and C x N y , which could serve as the hole-transfer bridge to significantly accelerate separation and transfer of carriers driven by the interfacial electric field. Moreover, it was found that the coupling of C x N y effectively inhibited the dissociation of metal ions through changing their coordination environment, resulting in the excellent stability of C x N y /BiVO 4 photoanode. This result provides unique insights into vital roles of the interfacial structure, which might have a significant impact on the construction of PEC devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
左彦完成签到,获得积分10
2秒前
黑黑黑完成签到,获得积分0
2秒前
相爱就永远在一起完成签到,获得积分10
5秒前
现代的紫霜完成签到,获得积分10
8秒前
wh完成签到 ,获得积分10
8秒前
北城完成签到 ,获得积分10
11秒前
SUNNY完成签到 ,获得积分10
11秒前
明月清风完成签到,获得积分10
13秒前
资白玉完成签到 ,获得积分10
16秒前
paper reader完成签到,获得积分0
19秒前
自由从筠完成签到 ,获得积分10
20秒前
寒冷荧荧完成签到,获得积分10
28秒前
momo发布了新的文献求助10
34秒前
小奋青完成签到 ,获得积分10
38秒前
Reeee完成签到 ,获得积分10
38秒前
不安的可乐完成签到,获得积分10
40秒前
小文子完成签到 ,获得积分10
41秒前
玥月完成签到 ,获得积分10
42秒前
吴旭东完成签到,获得积分10
42秒前
陈文文完成签到 ,获得积分10
44秒前
和谐的醉山完成签到,获得积分10
44秒前
苹果完成签到,获得积分10
44秒前
46秒前
莫欺少年穷完成签到,获得积分10
47秒前
49秒前
ZZICU完成签到,获得积分10
49秒前
Atticus发布了新的文献求助10
50秒前
窗户上的喵咪很无聊完成签到 ,获得积分10
51秒前
帅气的沧海完成签到 ,获得积分10
52秒前
摘星小僧发布了新的文献求助10
56秒前
君莫笑完成签到,获得积分10
58秒前
Atticus完成签到,获得积分20
59秒前
1分钟前
doclarrin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
甜蜜的振家完成签到,获得积分10
1分钟前
苗苗子子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可爱的从寒完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779296
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324813
关于积分的说明 10220097
捐赠科研通 3039971
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668528
邀请新用户注册赠送积分活动 798717
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758503