Simultaneous enhancement of charge transfer and surface catalysis through a polymetallic oxide cocatalyst on BiVO4 photoanodes for highly efficient and stable water oxidation

氧化物 催化作用 化学工程 材料科学 电荷(物理) 化学 无机化学 纳米技术 冶金 有机化学 物理 量子力学 工程类
作者
Yuchen Zhou,Hongxing Li,Peng Guo,Yu Zhang,Peng Zhou
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:489: 151220-151220 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.151220
摘要

The rate-determining oxygen evolution reaction (OER) always limits the high-efficient conversion of solar energy to green hydrogen fuels through photoelectrocatalytic or photocatalytic water splitting. The high catalytic overpotential and the instability of catalytic center are commonly regarded as the primary factors contributing to the low rate of OER, remaining to be a challenge in the field of water splitting. Herein, a polymetallic oxide cocatalyst (Mo-MnOy/FeCoNiOx) with well-defined electronic and catalytic properties is designed on BiVO4 photoelectrode for highly efficient and stable photoelectrocatalytic water oxidation. The experimental characterization demonstrates that the dual-layer design of Mo-MnOy/FeCoNiOx can significantly optimizes the electronic property of MnOy and FeCoNiOx components, boosting the photogenerated charge transfer between Mo-MnOy/FeCoNiOx cocatalyst and BiVO4 photoelectrode. The density functional theory (DFT) simulation reveals that the Mo sites in Mo-MnOy layer can activate the neighboring surface Mn sites instead of directly serving as the catalytic center, thereby establishing these Mn sites as primary active centers for achieving stable OER. The developed Mo-MnOy/FeCoNiOx/BiVO4 photoelectrode exhibits a current density of 6.18 mA cm−2 with an excellent stability for 30 h at 1.23 VRHE under 1 sun irradiation, exhibiting the excellent activity and durability. This work sheds light on design of high-performance multiple-component water-oxidation cocatalyst on photoanode.
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
刚刚
思源的应助被专注映容采纳,获得10
刚刚
奈落的参拜道完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
予光完成签到 ,获得积分10
2秒前
Ava的应助被微笑的盼晴采纳,获得10
2秒前
2秒前
v0id的应助被乐银琳采纳,获得10
2秒前
3秒前
细心幻灵发布了新的文献求助10
3秒前
浩杰完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
aaaaaaaa啊啊啊啊啊啊啊啊完成签到,获得积分20
5秒前
wenlidho33完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
MXL发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
韩han发布了新的文献求助10
6秒前
乐观寄风发布了新的文献求助10
7秒前
研友_VZG7GZ的应助被Polarie_采纳,获得10
7秒前
orixero的应助被Wangxia采纳,获得10
7秒前
完美世界的应助被iwhisper采纳,获得10
7秒前
橙子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
rrr发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
脑洞疼的应助被Eliauk采纳,获得10
9秒前
深情安青的应助被小满采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
洪小桉发布了新的文献求助10
11秒前
景向完成签到,获得积分10
11秒前
nnn发布了新的文献求助10
11秒前
MXL完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
阚阚完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
所所的应助被耍酷的剑身采纳,获得10
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Nonlinear vehicle active suspension system control method based on the extended high gain observer 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8000981
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9453895
关于积分的说明 21146729
捐赠科研通 7573841
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381268
关于科研通互助平台的介绍 2513941
邀请新用户注册赠送积分活动 2415347