CoFe MOF衍生的雙金屬氫氧化物助催化劑促進穩定的太陽能水分解

摘要：金屬有機骨架（MOFs）作為一種高效的電催化劑，在光電化學中具有廣闊的應用前景。在此，我們開發了一種將金屬有機框架作為析氧助催化劑（OEC）與半導體相結合的策略，以改善電荷傳輸并減少體/表面載流子復合。制備的CoFeMOF/BiVO4光陽極在AM 1.5G照明下，1.23 V （vs. RHE）下表現出4.5 mA?cm?2的光電流密度，實現了卓越的長期光穩定性。值得注意的是，隨著MOF在長期水氧化反應中的重建，BiVO4表面形成了更穩定的金屬氫氧化物，光電極的光電流密度進一步提高到5 mA?cm?2。根據密度泛函理論計算，光電化學（PEC）性能的提高可歸因于Co和Fe之間的耦合效應，降低了自由能壘并加速了反應動力學。本工作的重點是在長期水氧化過程中，將CoFe MOF催化劑重新構建為雙金屬氫氧化物。本文通過設計MOFs催化劑和構筑高效穩定的光陽極，開發了一種有效且可行的PEC水分解的途徑。

關鍵詞：CoFe MOF；太陽能水分解；表面改性；表面重建；BiVO4

中圖分類號：O643