Enhanced photoelectrochemical water splitting using a cobalt-sulfide-decorated BiVO4 photoanode

分解水 析氧 光电流 过电位 材料科学 钒酸铋 化学工程 电解质 钨酸盐 纳米技术 电极 化学 催化作用 光催化 光电子学 电化学 物理化学 工程类 生物化学 冶金
作者
Zhiming Zhou,Jinjin Chen,Qinlong Wang,Xingxing Jiang,Yan Shen
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:43 (2): 433-441 被引量:65
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(21)63845-7
摘要

Solar-driven water splitting is considered as a promising method to mitigate the energy crisis and various environmental issues. Bismuth vanadate (BiVO4) is photoanode material with tremendous potential for photoelectrochemical (PEC) water splitting. However, its PEC performance is severely hindered owing to poor surface charge transfer, surface recombination at the photoanode/electrolyte junction, and sluggish oxygen evolution reaction (OER) kinetics. In this regard, a novel solution was developed in this study to address these issues by decorating the surface of BiVO4 with cobalt sulfide, whose attractive features such as low cost, high conductivity, and rapid charge-transfer ability assisted in improving the PEC activity of the BiVO4 photoanode. The fabricated photoanode exhibited a significantly enhanced photocurrent density of 3.2 mA cm−2 under illumination at 1.23 V vs. a reversible hydrogen electrode, which is more than 2.5 times greater than that of pristine BiVO4. Moreover, the CoS/BiVO4 photoanode also exhibited considerable improvements in the charge injection yield (75.8% vs. 36.7% for the bare BiVO4 film) and charge separation efficiency (79.8% vs. 66.8% for the pristine BiVO4 film). These dramatic enhancements were primarily ascribed to rapid charge-transport kinetics and efficient reduction of the anodic overpotential for oxygen evolution enabled by the surface modification of BiVO4 by CoS. This study provides valuable suggestions for designing efficient photocatalysts via surface modification to improve the PEC performance.
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
油饼发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
sws关注了科研通微信公众号
4秒前
西瓜头发布了新的文献求助10
4秒前
ex_ritian完成签到,获得积分10
5秒前
Ava应助哼哼采纳,获得10
6秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
cdragon发布了新的文献求助10
8秒前
小汤圆发布了新的文献求助10
9秒前
Owen应助加油采纳,获得10
9秒前
四季刻歌完成签到,获得积分10
10秒前
迟雨烟暮发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
CodeCraft应助油饼采纳,获得10
13秒前
小蘑菇应助hailan采纳,获得10
14秒前
稽TR发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
科研通AI6.2应助maopf采纳,获得10
15秒前
小刘发布了新的文献求助10
15秒前
加油完成签到,获得积分10
16秒前
小车发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
芝士椰果发布了新的文献求助10
18秒前
萨尔莫斯完成签到,获得积分10
19秒前
2U发布了新的文献求助10
19秒前
张丽妍发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
21秒前
小马甲应助小汤圆采纳,获得10
21秒前
22秒前
踏歌完成签到,获得积分10
22秒前
23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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7309929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926879
关于积分的说明 18920159
捐赠科研通 6972018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213059
关于科研通互助平台的介绍 2381440
邀请新用户注册赠送积分活动 2191209