碱金属在BiVO <sub>4</sub>晶体结构中用于增强光电化学水分解中电荷分离和扩散长度的作用,ACS Applied Materials & Interfaces

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碱金属在BiVO ₄晶体结构中用于增强光电化学水分解中电荷分离和扩散长度的作用
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-11-13 , DOI: 10.1021/acsami.0c16519
Umesh Prasad ₁ , Jyoti Prakash ₂ , Xuan Shi ₁ , Sandeep K. Sharma ₃ , Xihong Peng ₄ , Arunachala M. Kannan ₁

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系统地检查了BiVO _4中的碱金属（Na或K）掺杂，以改善整体电荷的分离和传输，并改善了从表面的电荷转移。具有纳米结构的多孔晶粒表面形态的碱金属掺杂的BiVO ₄薄膜光阳极显示出比原始BiVO ₄更好的光电流密度。特别是，Na：BiVO ₄ / Fe：Ni / Co-Pi光电阳极在1.23 V _{RHE的条件下，}在0.1 MK ₂ HPO ₄电解质中显示出3.2±0.15 mA·cm ^–2的显着改善的光电流。在1个阳光照射下。深度相关的多普勒增宽光谱测量结果证实，使用Na金属掺杂，Bi和V基缺陷密度显着降低，这导致电荷对的整体扩散长度更高（是原始电荷对的四倍）。根据循环伏安法实验，Na掺杂可减少表面缺陷，从而改善表面电荷转移。密度泛函理论计算证实，通过带间形成和带隙的减小，Na掺杂的BiVO ₄光电阳极的性能得到改善。

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更新日期：2020-11-25

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