王连洲教授团队Nat. Commun.: 氧空位在钒酸铋上诱导形成缺陷偶极助力光电催化甲烷部分氧化

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第一作者：李显龙博士，王志亮博士 通讯作者：王连洲教授，王志亮博士 通讯单位：昆士兰大学 论文DOI：10.1038/s41467-024-53426-8 全文速览 构建强大的电荷分离和转移（CST）驱动力是设计高效太阳能转换光电极的核心。尽管缺陷工程和极化处理都被证明可以有效促进CST，但缺陷工程产生的缺陷偶极对极化的潜在影响仍然是一个悬而未决的问题。在这项研究中，我们以钒酸铋（BiVO 4 ）为例，揭示了在BiVO 4 中产生氧空位能够破坏局部晶格对称性，从而在晶体结构中形成缺陷偶极。氧空位改性BiVO 4 光电极的电荷分离和转移能力与施加极化电压之间具有强相关性，这在未改性样品中并不明显。尤其是在外部施加−150 V极化电压下能够将改性BiVO 4 光电极的电荷分离和转移效率提高到 90% 以上。在负载镍铁氧化物助催化剂后，光电极上的光电流密度进一步提 ………………………………