导读 光电化学(PEC)水分解是将太阳能转化为绿色氢气的理想方法，高效光阳极的可控制备和易于扩展对于实际应用至关重要。单斜相钒酸铋(BiVO 4)由
光电化学(PEC)水分解是将太阳能转化为绿色氢气的理想方法，高效光阳极的可控制备和易于扩展对于实际应用至关重要。单斜相钒酸铋(BiVO 4)由于可见光利用范围广和良好的光电化学稳定性而成为一种有前途的光阳极。
与流行的两步制备方法相比，一步热解法具有简单、成本低、适用于制备均匀大面积BiVO 4 光阳极等许多优点 。 然而，一步法制备的本征BiVO 4电极的性能并不令人满意。
近日，中国科学院大连化学物理研究所张福祥研究员团队 揭示了 一步热解法制备的BiVO 4光阳极水氧化性能的关键制约因素：钒元素的损失和四方相杂质的形成。
该研究于 7 月 15 日发表在 Angewandte Chemie 国际版上 。
研究人员发现，钒(V)的浸出动力学比铋(Bi)更快，导致其中夹杂了少量电荷传输能力差的四方BiVO 4 ，这是 一步热解制备BiVO 4光阳极的关键限制方法。
为了解决这个问题，他们对前驱体进行了一致优化，并在模拟太阳光照射下在1.23 V vs. RHE下实现了4.2 mA/cm 2的性能，这与 两步法的BiVO 4电极 相当。此外，优化的一步热解方法可用于可控制备 面积高达25 cm 2的可靠大面积BiVO 4光阳极。
张教授说：“我们的工作证明了可大规模制备高效BiVO 4光阳极的可行性 ，并为PEC水分解走向实际工业应用铺平了道路。”
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