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BiVO₄半導(dǎo)體因其具有2.4 eV的合適帶隙寬度，良好的光吸收性能以及適合的低電位下進行水氧化的導(dǎo)帶位置，成為太陽能光電催化(PEC)制氫領(lǐng)域的重要材料之一。然而，BiVO₄材料的表面和體相復(fù)合，嚴重影響了光生電荷傳輸，使其受限PEC性能低于理論值；同時，也影響了光腐蝕，使其無法適用長期光解水反應(yīng)。通常采用表面助催化劑修飾，提高半導(dǎo)體電荷分離效率，抑制電荷二次復(fù)合，加速表面反應(yīng)動力學(xué)。王蕾研究員課題組首次報道了通過改善材料制備工藝以及恒電位光極化測試方法，有效提高了BiVO₄活性及穩(wěn)定性。無助催化劑修飾下的BiVO₄在1.23 V_RHE電壓下獲得4.60 mA cm^-2的光電流。更為顯著的是，半導(dǎo)體在間歇性測試下可以達到100小時的穩(wěn)定性，表現(xiàn)出超強的“自愈”特性。電化學(xué)測試結(jié)果表明，半導(dǎo)體表界面產(chǎn)生的氧空位和鈍化層協(xié)助作用有效減小了半導(dǎo)體電子-空穴復(fù)合，提高表面水氧化動力學(xué)，進一步抑制光腐蝕。

以上工作得到國家自然科學(xué)基金(51802320, 21965024)和內(nèi)蒙古大學(xué)人才啟動基金(21300-5195102)等項目的支持。該工作是繼今年1月首次發(fā)表論文后，課題組工作再次登上該期刊。

通訊作者簡介：王蕾，“駿馬計劃”B1崗研究員，2010年畢業(yè)于北京科技大學(xué)，獲得材料學(xué)博士學(xué)位。2007-2010年日本物質(zhì)材料研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士。2010-2016年先后在加拿大西安大略大學(xué)，德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)開展博士后研究工作。2016-2018年在中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所工作，2018年12月至今在內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院獨立開展工作，入選自治區(qū)“草原英才”工程及自治區(qū)杰出青年培育計劃。研究團隊自2019年1月成立，已發(fā)表內(nèi)蒙古大學(xué)第一單位SCI一區(qū)論文8篇，包括Angew. Chem. Int. Ed.(2篇), ACS Catal., J. Mater. Chem. A (4篇)和ACS Appl. Mater. Interface。

課題組主頁：https://www.x-mol.com/groups/imu_wanglei

        論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202010908